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基于虛擬儀器技術(shù)開發(fā)的便攜式鐵道車輛平穩(wěn)性測(cè)量儀

作者： 時(shí)間：2013-03-08 來源：網(wǎng)絡(luò) 收藏


數(shù)據(jù)采集卡DAQCard－AI－16E－4 直接插于筆記本電腦的PCMCIA接口。系統(tǒng)基本配置為單機(jī)箱8 通道，也可采用多機(jī)箱級(jí)連方式接入更多測(cè)點(diǎn)信號(hào)，同時(shí)每個(gè)機(jī)箱也可根據(jù)測(cè)試信號(hào)測(cè)點(diǎn)的需要插入不同的模塊。

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圖 1 SCXI測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

3.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

測(cè)試軟件全部采用LabVIEW 編制。軟件的算法設(shè)計(jì)依照國標(biāo)GB5599-85 規(guī)范進(jìn)行。

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圖 2軟件流程框圖

將加速度信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，得到其頻譜分布函數(shù)，然后采用循環(huán)結(jié)構(gòu)對(duì)每一頻率進(jìn)行平穩(wěn)性指標(biāo)計(jì)算，針對(duì)不同的頻率，循環(huán)內(nèi)部采用了分支結(jié)構(gòu)及公式框節(jié)點(diǎn)分別處理，最后由循環(huán)體得到的統(tǒng)計(jì)值經(jīng)公式框節(jié)點(diǎn)進(jìn)行開10 次方運(yùn)算得到最終結(jié)果。

程序同時(shí)對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行時(shí)域統(tǒng)計(jì)運(yùn)算，得到其平均值、最大（?。┲?、RMS。

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圖3 垂向平穩(wěn)性指標(biāo)計(jì)算程序內(nèi)核

程序用戶界面采用儀器化模式，上半部實(shí)時(shí)顯示信號(hào)的時(shí)間歷程，下半部左邊顯示加速度信號(hào)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果和平穩(wěn)性指標(biāo)，右邊是程序控制區(qū)。

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圖4 程序用戶界面

測(cè)試信號(hào)的計(jì)算結(jié)果可根據(jù)需要存放在數(shù)據(jù)文件中，由后處理程序?qū)y(cè)量結(jié)果進(jìn)一步處理。后處理程序能夠繪出平穩(wěn)性指標(biāo)的時(shí)間歷程變化曲線、隨速度以及路況（直線、曲線）的變化曲線等。

3.3 系統(tǒng)的價(jià)格

與英國TDM Tape Services Limited 公司生產(chǎn)的MKII 型便攜式平穩(wěn)性指標(biāo)儀相比，上述基于虛擬儀器開發(fā)的平穩(wěn)性指標(biāo)儀在價(jià)格上只有前者的三分之一，但在功能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過前者。

目前該測(cè)試系統(tǒng)配置在青島四方車輛研究所，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中得到廣泛運(yùn)用。

4結(jié)論

采用虛擬儀器技術(shù)開發(fā)的鐵道車輛平穩(wěn)性指標(biāo)儀功能完備、價(jià)格低廉，十分適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。使用National Instruments公司的LabVIEW和SCXI 設(shè)備開發(fā)虛擬儀器是一條捷徑。(end)
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評(píng)論


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