專利名稱：?jiǎn)蜗蚶鞕C(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，是一種單向拉伸機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
板料機(jī)械性能測(cè)試就是通過(guò)金屬板料單向拉伸，獲取材料的機(jī)械性能指標(biāo)，尤其是評(píng)判材料塑性成形的參數(shù)指標(biāo)，從而分析金屬板料在不同的變形條件和變形方式下的塑性變形性能。
板料機(jī)械性能測(cè)試對(duì)板材成形性評(píng)估具有很重要的意義。目前，單向拉伸機(jī)的數(shù)據(jù)采集主要依靠機(jī)械裝置獲取，數(shù)據(jù)處理依靠人工處理。這樣，數(shù)據(jù)采集不但實(shí)時(shí)性差，而且準(zhǔn)確性不高；數(shù)據(jù)處理靠人工處理主觀誤差大，效率低。總之，現(xiàn)有的單向拉伸機(jī)的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)對(duì)板料機(jī)械性能的測(cè)試結(jié)果造成的誤差較大，無(wú)法滿足精確成形的要求。

發(fā)明內(nèi)容為了解決單向拉伸機(jī)數(shù)據(jù)采集與處理過(guò)程中存在的誤差大、效率低、無(wú)法滿足精確成形要求的不足，本發(fā)明提出一種單向拉伸機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。
本發(fā)明包括單向拉伸機(jī)、工控機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、多功能信號(hào)放大儀及力傳感器、縱向位移傳感器、橫向位移傳感器、縱向精確位移傳感器和相應(yīng)的系統(tǒng)軟件。
本發(fā)明將力傳感器安裝在單向拉伸機(jī)上夾持臂腕部，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)采集卡端口1(采集時(shí)間信號(hào)1)；縱向位移傳感器和縱向精確位移傳感器并排裝夾在試件的兩端，分別對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)采集卡端口2、4(采集時(shí)間信號(hào)2、4)；橫向位移傳感器裝夾在試件寬邊上，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)采集卡端口3(采集時(shí)間信號(hào)3)。
系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示四個(gè)模塊，通過(guò)工控機(jī)控制與計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了單向拉伸機(jī)數(shù)據(jù)采集處理的數(shù)字化，自動(dòng)化，其具體步驟如下(1)啟動(dòng)程序，進(jìn)行系統(tǒng)初始化，數(shù)據(jù)采集卡四個(gè)采集端口清零，并且輸入試件的幾何參數(shù)；(2)單向拉伸機(jī)啟動(dòng)，由數(shù)據(jù)采集模塊向數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送采集控制指令，進(jìn)行采集卡的驅(qū)動(dòng)和采集端口選擇，由采集卡對(duì)選中端口的模擬量進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換；(3)啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊，對(duì)每個(gè)端口的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)合平滑濾波，然后根據(jù)采集時(shí)間信號(hào)，選擇不同的數(shù)據(jù)處理策略；(4)調(diào)用數(shù)據(jù)顯示模塊，把處理過(guò)的數(shù)據(jù)以曲線形式實(shí)時(shí)顯示在屏幕上，并保存對(duì)應(yīng)值到指定文件。
由于本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)控制數(shù)據(jù)采集、處理過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了單向拉伸機(jī)數(shù)據(jù)采集與處理過(guò)程的計(jì)算機(jī)化，即實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，提高了數(shù)據(jù)采集的效率和準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果的精度，可以直觀地反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果，具有方便實(shí)用，操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。


附圖1是單向拉伸機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖。
附圖2是單向拉伸機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框圖。
附圖3是單向拉伸機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)軟件流程框圖。
具體實(shí)施方式
在具體實(shí)施中本實(shí)施例(圖1)包括單向拉伸機(jī)、工控機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、多功能信號(hào)放大儀、力傳感器、縱向位移傳感器、橫向位移傳感器和縱向精確位移傳感器。
單向拉伸機(jī)由液壓控制，公稱拉力10噸；采用工控機(jī)進(jìn)行單向拉伸過(guò)程的數(shù)據(jù)采集與處理；數(shù)據(jù)采集卡安插在工控機(jī)擴(kuò)展插口內(nèi)，設(shè)有四個(gè)采集端口，進(jìn)行傳感器信號(hào)的采集與數(shù)字轉(zhuǎn)換；多功能信號(hào)放大儀用于放大傳感器信號(hào)；力傳感器安裝在夾持試件的上夾持臂腕部，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)采集卡端口1，以采集時(shí)間信號(hào)1；縱向位移傳感器和縱向精確位移傳感器通過(guò)夾持夾并排裝夾在試件的兩端，分別對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)采集卡端口2、4，以采集時(shí)間信號(hào)2、4；橫向位移傳感器通過(guò)夾持夾裝夾在試件寬邊上，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)采集卡端口3，以采集時(shí)間信號(hào)3。
本實(shí)施例的運(yùn)行軟件(圖2)包括系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示四個(gè)模塊。其運(yùn)行過(guò)程為啟動(dòng)程序，進(jìn)行系統(tǒng)初始化，數(shù)據(jù)采集卡四個(gè)采集端口清零，并且輸入試件的幾何參數(shù)；單向拉伸機(jī)啟動(dòng)，由數(shù)據(jù)采集模塊向數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送采集控制指令，即采集時(shí)間信號(hào)，進(jìn)行采集卡的驅(qū)動(dòng)、采集端口選擇如果為采集時(shí)間信號(hào)1，則選中采集端口1，對(duì)拉力的模擬量信號(hào)采集并進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換；如果為采集時(shí)間信號(hào)2或4，則選中采集端口2或4，對(duì)縱向拉伸量的模擬量信號(hào)采集并進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換；如果為采集時(shí)間信號(hào)3，則選中采集端口3，對(duì)橫向收縮量的模擬量信號(hào)采集并進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換。
啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊，首先對(duì)每個(gè)采集端口的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)合平滑濾波，復(fù)合數(shù)字平滑濾波公式為Y(k)＝[X(2)+X(3)+…+X(N-1)]/(N-2)＝1/(N-2)∑X(i)X(1)≤X(2)≤X(3)≤…≤X(N) (3≤N≤14)然后根據(jù)采集時(shí)間信號(hào)，選擇不同的數(shù)據(jù)處理策略如果為采集時(shí)間信號(hào)1，則紀(jì)錄前三組數(shù)據(jù)并計(jì)算其斜率；如果為采集時(shí)間信號(hào)2或4，則比較記錄每次輸入的最小值，即為屈服時(shí)的最小的應(yīng)力應(yīng)變；如果為采集時(shí)間信號(hào)3，則記錄每次輸入的最大值，即為條件應(yīng)力最大時(shí)對(duì)應(yīng)的試件長(zhǎng)、寬、厚。
調(diào)用數(shù)據(jù)顯示模塊，根據(jù)處理過(guò)的數(shù)據(jù)繪制相應(yīng)的曲線段，實(shí)時(shí)顯示在屏幕上，并保存對(duì)應(yīng)值到指定文件。
權(quán)利要求
1.一種單向拉伸機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，包括系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示四個(gè)模塊，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程是a.啟動(dòng)程序、進(jìn)行系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集卡四個(gè)采集端口清零，并且輸入試件的幾何參數(shù)；b.單向拉伸機(jī)啟動(dòng)，由數(shù)據(jù)采集模塊向數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送采集控制指令，進(jìn)行采集卡的驅(qū)動(dòng)和采集端口選擇，由采集卡對(duì)選中端口的模擬量進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換；c.啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊，對(duì)每個(gè)端口的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)合平滑濾波，然后根據(jù)采集時(shí)間信號(hào)，選擇不同的數(shù)據(jù)處理策略；d.調(diào)用數(shù)據(jù)顯示模塊，把處理過(guò)的數(shù)據(jù)以曲線形式實(shí)時(shí)顯示在屏幕上，并保存對(duì)應(yīng)值到指定文件。
2.如權(quán)利要求1所述的單向拉伸機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，其特征在于力傳感器安裝在單向拉伸機(jī)上夾持臂腕部，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)采集卡端口1；縱向位移傳感器和縱向精確位移傳感器通過(guò)夾持夾并排裝夾在試件的兩端，分別對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)采集卡端口2、4；橫向位移傳感器通過(guò)夾持夾裝夾在試件寬邊上，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)采集卡端口3。
全文摘要
本發(fā)明是一種單向拉伸機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的誤差大、效率低、無(wú)法滿足精確成形要求的不足，本發(fā)明將力傳感器安裝在單向拉伸機(jī)上夾持臂腕部，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)采集卡端口1，以采集時(shí)間信號(hào)1；縱向位移傳感器和縱向精確位移傳感器裝夾在試件的兩端，分別對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)采集卡端口2、4，以采集時(shí)間信號(hào)2、4；橫向位移傳感器裝夾在試件寬邊上，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)采集卡端口3，以采集時(shí)間信號(hào)3；通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊，對(duì)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并實(shí)時(shí)顯示。由于本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)控制數(shù)據(jù)采集、處理過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，提高了數(shù)據(jù)采集的效率和準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果的精度，可以直觀地反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果，具有方便實(shí)用，操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06F17/40GK1601517SQ20041007319
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月27日
發(fā)明者盛兵, 王永軍, 王俊彪, 朱莉 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)