袁曦

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，虛擬儀器的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛，現(xiàn)在使用的虛擬儀器大多是美國(guó)研發(fā)的LabVIEW系統(tǒng)平臺(tái)。從虛擬儀器的發(fā)展情況出發(fā)，分析故障研發(fā)系統(tǒng)的發(fā)展，并結(jié)合實(shí)例合理闡述這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：虛擬儀器；故障診斷；硬件設(shè)備；軟件設(shè)備

中圖分類號(hào)：TP206+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）18-0007-01

虛擬儀器主要是將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與儀器儀表技術(shù)結(jié)合起來(lái)而研發(fā)的，同樣它也包含了一些其他科技產(chǎn)品和技術(shù)。虛擬儀器的研發(fā)實(shí)現(xiàn)了“軟件也是儀器”的科學(xué)設(shè)想，是科學(xué)技術(shù)下的完美產(chǎn)物。虛擬儀器既有傳統(tǒng)儀器的功能，又有現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)了以往儀器數(shù)據(jù)信息的表達(dá)、傳輸、存儲(chǔ)不足的缺點(diǎn)，具有較強(qiáng)的靈活性，且故障診斷對(duì)大型機(jī)械設(shè)備的故障勘察和維修是非常有效的?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)備逐漸朝著自動(dòng)化和信息化的方向發(fā)展，因此，將虛擬技術(shù)運(yùn)用到故障診斷中是非常有益的。

1 故障診斷的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 傳統(tǒng)故障診斷的發(fā)展現(xiàn)狀

從現(xiàn)階段設(shè)備故障診斷的情況來(lái)看，故障診斷涉及的領(lǐng)域非常廣泛，比如現(xiàn)在的旋轉(zhuǎn)類設(shè)備、小型機(jī)械加工設(shè)備和一些流程工業(yè)設(shè)備都用到了故障診斷。在傳統(tǒng)的故障診斷中，旋轉(zhuǎn)類設(shè)備的診斷技術(shù)是比較成熟的，而且這類診斷還有了一定的研究成果。在現(xiàn)在的設(shè)備診斷中，所能利用的技術(shù)都是簡(jiǎn)易診斷技術(shù)，這樣的診斷技術(shù)雖然操作起來(lái)比較簡(jiǎn)便，但是，它能檢測(cè)到的故障也是比較簡(jiǎn)單的。對(duì)一些大型機(jī)械設(shè)備來(lái)說(shuō)，利用這樣的故障檢測(cè)方法是不能夠滿足設(shè)備的需求的。

1.2 現(xiàn)代設(shè)備檢修的發(fā)展?fàn)顩r

隨著科學(xué)技術(shù)和機(jī)械設(shè)備制造技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，所以，對(duì)設(shè)備的故障維修需求也越來(lái)越大。在一般情況下，設(shè)備的故障檢修包括兩個(gè)方面，即對(duì)設(shè)備狀態(tài)的檢測(cè)和對(duì)設(shè)備故障的診斷。傳統(tǒng)的設(shè)備故障診斷的工程量比較大，在監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，在監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障診斷和維修。虛擬儀器的出現(xiàn)給故障檢修工作帶來(lái)了很大的幫助。虛擬儀器可以有效地解決設(shè)備故障狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析問(wèn)題，同時(shí)，在維修設(shè)備故障時(shí)也可以依靠虛擬儀器，這樣可以有效地減少設(shè)備故障診斷的費(fèi)用，節(jié)省了大量的人力，對(duì)故障檢修工作有非常大的幫助。

2 虛擬儀器的特點(diǎn)和應(yīng)用

2.1 虛擬儀器的特點(diǎn)

虛擬儀器并不是傳統(tǒng)意義上的儀器設(shè)備，而是一種基于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型軟件設(shè)備。該軟件依靠的是計(jì)算機(jī)技術(shù)和一些硬件模塊，利用軟件采集一些傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將分析結(jié)果顯示出來(lái)。這種技術(shù)改變了以往儀器在出廠時(shí)就被設(shè)置好的功能，可以讓用戶根據(jù)自身的需求設(shè)定軟件功能，而該軟件的可改變性也受到了越來(lái)越多用戶的支持。虛擬儀器有效地改變了過(guò)去設(shè)備、儀器的不可改變性，讓用戶依靠軟件和硬件資源實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器功能的改變，而這樣的突破是傳統(tǒng)儀器不能比擬的。

2.2 虛擬儀器的應(yīng)用

虛擬儀器作為一項(xiàng)新興的技術(shù)，在現(xiàn)代技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用是非常廣泛的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，虛擬儀器也在不斷發(fā)展，它的制造技術(shù)也在不斷地更新。在許多行業(yè)中，比如航空、通信、醫(yī)藥等領(lǐng)域都使用虛擬儀器技術(shù)，不管是在簡(jiǎn)單的信息數(shù)據(jù)采集工作中，還是一些新興的自動(dòng)化工作中，都可以看到虛擬儀器的身影。虛擬儀器的應(yīng)用范圍非常廣泛，使用虛擬儀器技術(shù)制造的產(chǎn)品的人也越來(lái)越多。這說(shuō)明，虛擬儀器已經(jīng)是現(xiàn)代生產(chǎn)生活中不可或缺的技術(shù)之一。

3 虛擬儀器技術(shù)在故障診斷中的運(yùn)用

虛擬儀器技術(shù)被廣泛運(yùn)用于故障診斷中。將虛擬儀器技術(shù)運(yùn)用到故障診斷中需要利用故障分析儀，而故障分析儀的設(shè)計(jì)中用到的虛擬儀器技術(shù)也是非常多的。

3.1 故障分析儀器的硬件設(shè)備

故障分析儀使用的硬件設(shè)備非常多，不同的設(shè)備需要不同的硬件設(shè)施支持。在采集數(shù)據(jù)時(shí)，要選用數(shù)據(jù)采集板，它接收的數(shù)據(jù)信息量是非常大的，比如設(shè)備的加速度信號(hào)、扭轉(zhuǎn)信號(hào)等。通過(guò)收集的信號(hào)分析儀器能實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)收集的信號(hào)與正常情況下的信號(hào)數(shù)據(jù)誤差較大，就可以監(jiān)察問(wèn)題信號(hào)源，及時(shí)找到設(shè)備故障的源頭。

3.2 故障分析儀器的軟件設(shè)備

在機(jī)械故障分析儀器運(yùn)行的過(guò)程中，最重要的是軟件設(shè)備。軟件設(shè)備是故障分析儀器的革新部分，工作人員通過(guò)軟件分析硬件設(shè)備收集到的信息，進(jìn)而完成故障探測(cè)和維修工作。在故障探測(cè)的過(guò)程中，利用傳感器探測(cè)故障，用數(shù)據(jù)采集板采集數(shù)據(jù)，讓數(shù)據(jù)信息輸入軟件設(shè)備中，最后用專用的虛擬儀器平臺(tái)軟件分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的合理探測(cè)。軟件設(shè)備是整個(gè)虛擬儀器工作的核心，它可以根據(jù)設(shè)備的不同、依照客戶的需求作出改變，比如現(xiàn)在的往復(fù)式設(shè)備故障檢修就可以利用虛擬儀器的軟件設(shè)備設(shè)置。

4 結(jié)束語(yǔ)

虛擬儀器技術(shù)是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)與儀器技術(shù)發(fā)展的結(jié)合，將該技術(shù)運(yùn)用到設(shè)備故障診斷中有非常好的發(fā)展前景，而這樣的新興技術(shù)也必然會(huì)取代傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)。時(shí)代的發(fā)展要求我們必須在故障診斷中合理運(yùn)用虛擬儀器技術(shù)，讓設(shè)備故障診斷朝著更好的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]陳會(huì)蓮，聶彩麗，王家忠，等.虛擬儀器技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷中的應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)化研究，2007（04）：145-147.

[2]宋增，彭長(zhǎng)征，馬懷祥.虛擬儀器在機(jī)械設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代機(jī)械，2006（03）：63-64.

[3]伍星華，王旭.國(guó)內(nèi)虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用研究現(xiàn)狀及展望[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器，2011（04）：112-116.

〔編輯：白潔〕