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行業(yè)：機(jī)械測(cè)試

應(yīng)用需求：青藏高原素有“世界屋脊”之稱(chēng)，平均海拔超過(guò)4000米，大部分坐落于中國(guó)西南部，境內(nèi)部分面積約240萬(wàn)平方公里。為了杜絕機(jī)械故障保證作業(yè)安全，需要一套可靠的測(cè)試設(shè)備在高海拔地區(qū)對(duì)工程機(jī)械做一次全面的性能測(cè)試。

面臨的挑戰(zhàn)：許多測(cè)試系統(tǒng)在高海拔條件下都出現(xiàn)了測(cè)試精度下降、運(yùn)行不穩(wěn)定等問(wèn)題。

解決方案：穩(wěn)定堅(jiān)固的CompactRIO平臺(tái)完全勝任在高海拔地區(qū)的作業(yè)，另外，平臺(tái)提供了上百種I/O接口，可以測(cè)試各種不同類(lèi)型的信號(hào)并實(shí)時(shí)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理。

cRIO高海拔挖掘機(jī)測(cè)試系統(tǒng)是青海省科技廳的一個(gè)項(xiàng)目，主要是做一套測(cè)試設(shè)備能夠?qū)ν诰驒C(jī)進(jìn)行高海拔測(cè)試，采集到在高海拔條件下挖掘機(jī)的一系列運(yùn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)（油缸移動(dòng)速度、最大挖掘力和回轉(zhuǎn)力、行使速度、爬坡能力、回轉(zhuǎn)速度等）以及環(huán)境指標(biāo)參數(shù)（大氣壓力、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、水溫、機(jī)油溫度、液壓油溫、渦后排溫等）。前期試驗(yàn)階段，項(xiàng)目組在海拔4500米的昆侖山望昆地區(qū)對(duì)新開(kāi)發(fā)的基于NI CompactRIO的測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度：14.5℃，大氣壓力：591hpa。實(shí)驗(yàn)證明，該挖掘機(jī)測(cè)試系統(tǒng)完全可以在高原環(huán)境條件下穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。數(shù)據(jù)采集終端CompactRIO的主要任務(wù)是按照控制終端的要求，在各類(lèi)傳感器的配合下采集挖掘機(jī)檢驗(yàn)試驗(yàn)中的環(huán)境參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)，進(jìn)而將這些信號(hào)數(shù)據(jù)一方面實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)視終端；另一方面按指定的策略將這些信號(hào)數(shù)據(jù)以文件的形式存儲(chǔ)在本地；以供上位機(jī)讀取進(jìn)行數(shù)據(jù)重現(xiàn)和分析。其難點(diǎn)在于不同類(lèi)型信號(hào)采集任務(wù)的模塊化與規(guī)范化，以及復(fù)雜的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制的實(shí)現(xiàn)。

簡(jiǎn)潔緊湊的系統(tǒng)硬件

測(cè)試系統(tǒng)硬件由上位機(jī)和數(shù)據(jù)采集終端組成。上位機(jī)是一臺(tái)帶有無(wú)線網(wǎng)卡的筆記本電腦；數(shù)據(jù)采集終端由機(jī)箱cRIO-9104和嵌入式控制器cRIO-9014以及信號(hào)輸入輸出模塊組成；上位機(jī)通過(guò)無(wú)線路由與數(shù)據(jù)采集終端通訊。數(shù)據(jù)采集終端電源由挖掘機(jī)上的電瓶經(jīng)車(chē)載逆變電源獲取。CompactRIO小巧的設(shè)計(jì)以及自帶的通訊接口使整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)介而緊湊，如圖所示。上文中已經(jīng)提到，挖掘機(jī)的測(cè)試涉及到挖掘機(jī)性能的各個(gè)方面，除此之外，還要測(cè)量各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)，采得所有這些參數(shù)，我們僅使用了7塊NI C系列模塊。

C系列模塊各盡其職

信號(hào)輸入模塊有NI 9203、NI 9217、NI 9211、NI 9401、NI 9411等。信號(hào)輸出模塊有 NI9263、NI 9421。為了清楚地表達(dá)各個(gè)實(shí)驗(yàn)中用到的模塊和各個(gè)模塊的性能，我們用表格的形式來(lái)進(jìn)行描述，表格按照挖掘機(jī)試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行分類(lèi)：