基于labwindows-cvi轧机振动测试系统应用探究

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1、基于LabWindows/CVI轧机振动测试系统应用探究　　摘要：构建了基于LabWindows/CVI的轧机振动测试系统，轧机的振动测量使用加速度传感器，数据采集采用USB-6210数据采集卡，使用LabWindows/CVI语言编程，实现了对轧机振动信号进行数据采集、处理，此测试方法减少了复杂的硬件电路，简化了测控系统，提高了系统的测量精度和可靠性，可根据需要拓展测试系统的其它功能。Abstract：ThepaperconstructsatestsystemofmillvibrationbasedonLabwindows/CVI.Thevibrat

2、ionaccelerationsensorisusedtomeasurevibration，andtheUSB-6210dataacquisitioncardisusedtomeasurethedata.ByusingLabWindows/CVIsoftwareprogramming，thetestsystemrealizesthedateacquisitionanddataprocess.TheVirtualInstrumentreducethecomplexityofthehardwarecircuit，improvethereliabilitya

3、ndaccuracyofthetestsystem，andotherfunctionsofthetestsystemmaybeneededtoexpand.关键词：测试；LabWindows/CVI；轧机；振动Keywords：test；LabWindows/CVI；mill；vibration6中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）34-0038-020引言轧机的振动测试与控制对于提高产品的质量起着至关重要的作用，振动发生时，轧辊、机架等部件发生振颤，且越来越强，如不及时停机或降速，常导致断带或设备损坏。在轧制过

4、程中准确地检测各部件的振动情况，分析信号的故障特征，研究对轧机系统振动加以控制和消除的方法和措施，从而提高产品质量，避免轧制设备的损坏。轧机振动测试系统的软件设计应用虚拟仪器开发语言LabWindows/CVI，该软件将C语言平台与数据采集、分析和处理等测控专业工具有机的结合，可在多种操作系统下运行。其集成化开发平台、交互式编程方法、多功能面板和库函数大大增强了C语言的功能，大大提高开发人员在检测、数据采集与分析、过程控制等方面的工作效率，使得测试与分析系统得以快速开发和应用。1测试系统硬件组成轧机振动测试系统硬件由测振传感器INV9828、XK343

5、L信号调理器、数据采集装置和微型计算机等构成。INV9828为ICP型压电式加速度传感器，用于测量振动、冲击等物理量，并可扩展测量速度、位移等参数。XK343L信号调理器向ICP加速度传感器提供24VDC64mA恒流供电，将ICP加速度传感器输出的与振动加速度成正比的叠加在输出偏压上交流信号，通过CR隔直电路隔掉输出偏压，通过BNC插座并行输出；数据采集装置为NIUSB-6210，有16位A/D转换器，16/8路模拟输入通道，8路数字I/0，采样率可达250kSa/s，2路定时/计数器，支持DMA方式和双缓冲区模式，保证了实时信号不间断采集与存储。测试

6、系统硬件平台见图1。在该测试系统中，测振传感器将轧机工作辊在轧制过程中的振动转换为电压信号，由信号调理器对信号进行滤波和放大，通过BNC并行输出至数据采集卡；数据采集卡完成信号A/D转换、采集和处理等功能。为保证采集数据的有效性和完整性，在轧机入口处安装光电开关作为触发器，触发启动测试程序按照设置的参数进行采集。2测试系统软件设计利用虚拟仪器的开发语言LabWindows/CVI完成测试系统的软件设计。它以工程软件为主体，将C和C++源文件、头文件、库函数、目标模块、用户界面文件、动态连接库和仪器驱动程序等多功能组合在一起，可方便快速的编写、调试和修改

7、虚拟仪器应用程序，形成可执行文件。轧机振动测试系统的软件设计，可通过仪器面板完成对所测信号的采样通道AI、触发通道DI、采样频率、采样时间等参数进行设定。6测试系统的软件设计流程如图2所示。3测试系统操作界面与测试实验测试系统操作主要有：采集参数设置、波形显示、采集控制、启动操作等功能，采集参数设置区设定采样通道、触发信号通道、采样频率和采样时间；波形显示区显示采集信号的原始波形、加窗后的波形以及综合分析结果；在操作区可通过控制按钮来启动、退出测试系统；同时可根据测试需要人工控制数据的采集启停时刻，并保存采集数据和分析数据。为分析轧机振动信号的频率成分

8、，以便于寻找振源，需要采用信号的频域描述方式，利用傅里叶变换FFT（FastFourierTr