基于虚拟仪器的液压系统故障检测.pdfVIP

攮 宾践 2007．12 LabVIEW程序分为两部分：前面板(Front Pan． e1)和程序框图(Block Diagram)。前面板是vI的图 { H 茎H纂H L曲 台l 形用户接口，它集成了用户输入和输出功能，主要由 图1 液压系统压力检测装置框图 控制量和显示量构成。用户通过控制量(如输入数据 在整个压力检测装置的设计中，数据采集卡是 的文本框以及一些开关、按钮等)输入数据和控制程 核心部分。通常，一个典型的采集卡可以完成多种功 序的运行，而显示量(如波形图、波形表等)则主要用 能：模／数转换、数／模转换、数字量UO，以及计数器／ 于显示程序运行的结果。程序框图包含了虚拟仪器 定时器操作等。在该检测装置设计中选用的是即插 的图形化源代码，用以控制和操纵定义在前面板上 即用的USB6009数据采集卡。USB6009具有8路模 输入和输出功能。此外，还包括内置于LabVIEW库 拟输入通道，2路模拟输出，l4位分辨率，l2条数字 中的函数、结构、连线和子vI等。 UO线，48 kS／s的多功能数据采集卡。 3．2 压力检测装置的设计 3 采用虑拟仪器技术对液压系统进行故障 压力检测可根据信道的数目不同分为单通道压 检测 力检测和多通道压力检测两种情况，这里我们研究 的是单通道压力检测。 在液压传动过程中，系统故障时有发生，如没有 单通道压力检测是选用数据采集卡的一个模拟 运动，运动不稳定，运动方向不正确，运动速度不合 输入通道，用户在弹出的对话框中选择所要检测的 要求以及爬行、噪音、油温急剧上升等。当故障发生 通道。软件系统就从选中的通道中按照设定的采集 时。可以通过故障后系统的输出信息和正常运行的 频率采集数据。并将采样的数据用曲线的形式加以 状态进行比较，从而诊断出故障的原因和部位。但是 显示。利用LabVIEW设计的压力检测装置的前面板 无论什么原因，液压系统故障都可以从压力、流量和 如图2所示： 方向三个大问题中反映出来，因此。对系统参数进行 在线检测是十分必要的。在液压系统中需要检测的 主要参数有压力和流量，同时还有油温和液位等等。 由于压力和流量变化比较快．可采用动态的在线检 测．能及时反映出系统的运行状态和故障情况，而油 温的变化相对平缓。贝4可采用静态检测。本文以液压 系统中压力的检测为例说明基于虚拟仪器技术的液 压系统故障检测的设计方法。 3．1 压力检测装置的组成 该装置由四部分个组成，即传感器、信号调理、 数据采集卡和计算机系统。通过传感器对压力信号 进行时实采集．但由于采集到的电信号大多数是含 有噪声的微弱信号或是非电信号，因此要进行信号 图2 压力检测装置前面板 调理。信号调理的作用就是对采集的电信号进行放 大、转换或滤波等处理，使之成为标准信号。然后再 该前面板用于设置输入数值和观察输出量。实 接人数据采集卡，将模拟电信号进行离散化和数字 现的功能有： 化．最后通过计算机对采集的数据进行分析、处理 1)系统控制：对压力信号进行实时采集，设置采 和显示。本装置还具有时实越限报警功能，当压力 样频率，使用户在检测过程中可随时改变采样频率 超出警戒线时，给出报警信号。装置的构成图如下 的值以适应采样的需求，设置报警的上下限压力值。