王茂安

（湖南省特種設(shè)備檢驗檢測研究院株洲分院，湖南 株洲 412000）

在工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的背景下，機(jī)械工程測量作為虛擬儀器技術(shù)檢驗的基礎(chǔ)，通過多項參數(shù)的模擬以及數(shù)據(jù)的分析，可以增強(qiáng)設(shè)備檢測的整體效果。在叉車使用中，為了保證其安全性，應(yīng)該針對叉車裝卸、搬運(yùn)自動化的特點(diǎn)，確定可行性的檢測方案。將虛擬儀器技術(shù)運(yùn)用在叉車檢驗中，可以提高速度傳感器、力傳感器以及流量傳感器檢測的統(tǒng)一性。研究中，對虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于叉車檢驗的可行性進(jìn)行分析，結(jié)果如下。

1 虛擬儀器技術(shù)及叉車檢驗

1.1 虛擬儀器技術(shù)

虛擬技術(shù)是對計算機(jī)資源的分區(qū)及整合，這些資源通常在一個或是多個操作環(huán)境下，將其運(yùn)用在計算機(jī)領(lǐng)域中，可以提高資源配置及訪問技術(shù)的使用效果。

虛擬儀器技術(shù)是利用高性能軟件模塊與高靈活軟件結(jié)合，通過測試、測量以及自動化檢測，保證各項參數(shù)檢測的系統(tǒng)性。

虛擬儀器結(jié)構(gòu)如下：第一，輸入系統(tǒng)。通過信號的調(diào)試，將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號；第二，輸出系統(tǒng)。系統(tǒng)會將量化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成具體的模擬信號；第三，虛擬儀器在技術(shù)處理中，會按照測試要求對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行分析及處理。

虛擬儀器技術(shù)優(yōu)勢包括：第一，在虛擬儀器技術(shù)使用中，主要通過軟件功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集及控制、數(shù)據(jù)的分析處理等，并在基本硬件的支持下，完善軟件數(shù)據(jù)的采集、控制等，提高數(shù)據(jù)檢測分析的有效性。第二，在系統(tǒng)中可以實現(xiàn)軟件、硬件資源的共享。通過對虛擬儀器使用狀況的分析，將計算機(jī)資源以及儀器硬件、DSP 技術(shù)進(jìn)行融合，可以滿足系統(tǒng)資源共享的需求。第三，在圖像化的軟件面板中，虛擬器可以利用計算機(jī)分析圖形環(huán)境，實現(xiàn)對圖形編程及語言數(shù)據(jù)處理，提高設(shè)備儀器檢測的整體效率。

1.2 叉車檢驗

叉車主要是指貨叉或是其他承載性的裝置，在使用中可以將貨車提升到一定的高度，之后進(jìn)行堆垛作業(yè)，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TC110 稱為工業(yè)車輛。叉車是一種較為常見的場內(nèi)機(jī)動車輛，安全檢測技術(shù)是較為重要的。為了保證叉車的安全性，檢查技術(shù)一般包括整車、動力系統(tǒng)、燈光電氣以及傳動系統(tǒng)等，部分檢測設(shè)備檢測會采用目測方法d，但是，對于行駛速度、踏板及手剎力及貨叉下降速度等而言，需要采用物理檢測技術(shù)，以保證各項數(shù)據(jù)參數(shù)檢測的有效性。

2 檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

2.1 測試系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

將虛擬儀器技術(shù)運(yùn)用在叉車檢驗中，主要硬件結(jié)構(gòu)包括：第一，數(shù)據(jù)采集卡。數(shù)據(jù)采集卡應(yīng)該適用于各個工業(yè)現(xiàn)場的測量及控制，通過與計算機(jī)通信系統(tǒng)的直接連接，保證數(shù)據(jù)的實時性采集。第二，傳感器及二次儀表。根據(jù)叉車檢測技術(shù)，計算并測量輸出轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速等。轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)矩信號一般是在傳感器中傳出，進(jìn)入功率油耗系統(tǒng)中，之后，將數(shù)據(jù)顯示在數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的采集。第三，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，主要檢測叉車的車速、牽引力等。使用增速器時可以提高負(fù)載電機(jī)，保證叉車系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速相匹配。在整個檢測中，當(dāng)開動叉車，應(yīng)該仔細(xì)分析叉車傳感器以及增速器的直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀況，對于系統(tǒng)不合理的問題需要及時調(diào)整，保證各項數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)整的有效性。第四，在制動力測試中，整個檢測系統(tǒng)包括電動機(jī)、浮動平臺以及荷重傳感器。當(dāng)電動機(jī)以及減速機(jī)安裝在浮動平臺上時，應(yīng)該在浮動平臺的另一端安裝力臂杠桿，以提高制動力測試的質(zhì)量。

2.2 測試系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

將虛擬儀器運(yùn)用在叉車檢測中，測試系統(tǒng)中的軟件結(jié)構(gòu)主要包括：第一，監(jiān)控模塊。在綜合性的檢驗檢測平臺中，監(jiān)控系統(tǒng)需要在綜合試驗?zāi)K中對系統(tǒng)分離器的不同結(jié)合及分離狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整；第二，數(shù)據(jù)自動采集模塊。通過該種軟件模塊的運(yùn)用，系統(tǒng)可以準(zhǔn)確、快速的獲得試驗數(shù)據(jù)；第三，在數(shù)據(jù)自動處理模塊中，操作人員通過圖表及曲線結(jié)構(gòu)的分析，可以準(zhǔn)確得到測量結(jié)果。通過對虛擬儀器功能及用戶使用需求的分析，在軟面板設(shè)計中，應(yīng)該設(shè)置主面板、參數(shù)輸入面板以及動畫采集面等，通過多種軟件系統(tǒng)的設(shè)計以及資源的開發(fā)，保證軟件分析及資源控制的有效性，展現(xiàn)虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于叉車檢驗中的兼容性特點(diǎn)。

3 虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于叉車檢驗可行性分析

（1）測試原理虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于叉車檢驗，其測試原理如下：第一，在加速傳感器測量傳感器的振動信號中，系統(tǒng)會將非電量轉(zhuǎn)換為電量；第二，在信號系統(tǒng)的調(diào)整模塊中，虛擬儀器技術(shù)會測量振動信號，并在LabVIEW 數(shù)據(jù)采集模塊中將采集到的數(shù)據(jù)融入計算機(jī)系統(tǒng)中，為之后的數(shù)據(jù)檢測提供參考；第三，LabVIEW系統(tǒng)會將獲取的專用數(shù)據(jù)與計算機(jī)振動信號融合，之后分析LabVIEW 結(jié)果。在數(shù)據(jù)分析以及文件管理中，虛擬儀器技術(shù)會根據(jù)叉車檢測的各項數(shù)據(jù)保存。

在采樣定理信號確定中，信號數(shù)字化處理是較為重要的，整個過程應(yīng)該明確數(shù)據(jù)參數(shù)原則。通過離散性采樣以及連續(xù)性數(shù)據(jù)的分析，確定有限的貸款信號，以避免信號丟失現(xiàn)象的發(fā)生。在采樣定理研究中，也應(yīng)該明確連續(xù)信號的離散值，及時分析連續(xù)信號的問題，通過各項傳輸離散信號值的確定，增強(qiáng)叉車檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（3）確定數(shù)據(jù)采樣程序。在數(shù)據(jù)采集程序中，可以同時完成多樣任務(wù)，數(shù)據(jù)結(jié)果會顯示在Graph 數(shù)據(jù)波形圖中。在系統(tǒng)中，通過模塊數(shù)據(jù)的使用，利用波狀圖進(jìn)行功率分析。在程序運(yùn)行器件的數(shù)據(jù)采集中，會保證數(shù)據(jù)文件有效融在PC 硬盤上。在FOR 程序的循環(huán)使用中，可以設(shè)計多次的循環(huán)數(shù)據(jù)，以增強(qiáng)數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量，保證數(shù)據(jù)采集的科學(xué)性。在數(shù)據(jù)采集程序選擇中，應(yīng)該對采集任務(wù)進(jìn)行配置，虛擬儀器在信號模擬機(jī)連接中，可以通過采樣方法、采樣率以及讀物率的參數(shù)確定，保證各項采集程序的穩(wěn)步運(yùn)行，滿足虛擬檢驗技術(shù)的使用需求，提高叉車檢驗的整體質(zhì)量。

（4）數(shù)據(jù)分析及軟件處理。在數(shù)據(jù)分析以及軟件處理系統(tǒng)中，應(yīng)該明確以下操作流程：第一，讀取檢測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集程序及文件結(jié)構(gòu)。第二，通過FFT Power Sepetrum 模塊的確定，可以分析功率譜。第三，在數(shù)據(jù)顯示模板中，可以準(zhǔn)確分析功率譜，以增強(qiáng)數(shù)據(jù)分析及軟件處理的效果。第四，根據(jù)信號分析以及處理程序，實驗結(jié)束后，應(yīng)該使用PC 軟件打開數(shù)據(jù)文件，提高虛擬儀器技術(shù)在叉車檢測中的整體質(zhì)量，增強(qiáng)叉車檢測的可行性。

4 結(jié)語

總之，在叉車檢查中通過應(yīng)用虛擬儀器技術(shù)，可以提高檢驗的整體效果，保證數(shù)據(jù)采集的科學(xué)性。而且，在虛擬儀器技術(shù)與叉車檢驗方法融合中，通過LabVIEW 數(shù)據(jù)采集及可信性檢測方案的確定，不僅可以節(jié)約叉車檢驗時間，而且也可以保證各項系統(tǒng)編程的模塊化，提高叉車信號振動采集的整體效率。