1、便攜式監(jiān)測系統(tǒng)
在線式系統(tǒng)主要適用于對某一臺或幾臺關鍵設備的部分關鍵參數(shù)進行連續(xù)的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷，具有系統(tǒng)構成復雜，費用昂貴，使用限制多等缺陷；便攜式監(jiān)測系統(tǒng)可以進行定時或不定時的巡檢，不僅對量大面廣的中小型機器來說具有極大的優(yōu)勢，即使是大型機組，也可方便地獲得大量影響其性能發(fā)揮的參數(shù)，保障系統(tǒng)安全有效地工作。
針對破碎機實際使用情況，開發(fā)基于虛擬儀器技術的便攜式破碎機監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有一般的數(shù)據(jù)采集、分析功能，便于及早發(fā)現(xiàn)機組運行異常并進行報警；同時，系統(tǒng)又能不斷地積累設備的運行數(shù)據(jù)，為設備管理和維修提供科學依據(jù)和原始材料。
從目前已有的便攜式數(shù)據(jù)采集分析與診斷系統(tǒng)來看，大多采用傳統(tǒng)編程語言來進行開發(fā)，如DOS系統(tǒng)下的匯編語言、C、BASIC，WINDOWS系統(tǒng)環(huán)境下的vc++、VB等。要熟練掌握并使用這些編程語言需要有豐富的編程經(jīng)驗，這使得開發(fā)這樣的便攜式數(shù)據(jù)采集分析與診斷系統(tǒng)需要比較長的時間。如果采用圖形化編程方法，則不需要開發(fā)人員有太多的編程經(jīng)驗，并且可以大大縮短軟件系統(tǒng)開發(fā)周期。美國國家儀器公司的bbVIEW虛擬儀器是目前較有代表性的圖形化開發(fā)平臺，具有簡單易學、編程效率高、通用性好等優(yōu)點。
2、虛擬儀器技術
2.1虛擬儀器的概念及其特點
虛擬儀器是計算機技術在儀器儀表領域的應用所形成的一種新型的、富有生命力的儀器種類，它是計算機硬件資源、儀器測／控硬件和用于數(shù)據(jù)分析、過程通訊及圖形用戶界面的軟件之間的有效結合。與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器的特點在于：
(1)可以根據(jù)不同的要求，量身定做各種測量、測試儀器，以提高工作效率；
(2)可以自行開發(fā)軟件來升級各種測量、測試儀器，以適應不斷發(fā)展的需求；
(3)強調“軟件就是儀器”的新概念，軟件在儀器中充當了以往由硬件實現(xiàn)的角色，升級周期短，維護和開發(fā)的費用大大降低。
2.2虛擬儀器系統(tǒng)的構成
虛擬儀器的硬件一般分為基礎硬件平臺和外圍硬件設備�；A硬件平臺目前可以選擇各類型的計算機；而外圍硬件設備則主要包括各種計算機內置插卡和外置測試設備。
虛擬儀器的軟件結構主要包括兩個層次：用戶應用程序和設備驅動程序。其中，用戶應用程序是用戶為實現(xiàn)特定目的而編寫的的程；設備驅動程序是聯(lián)系用戶應用程序與底層硬件設備的基礎。
3、破碎機監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)
3.1系統(tǒng)硬件的構成
系統(tǒng)硬件結構如圖l所示。
3.1.1測振傳感器
振動測量，要求選用對故障反應最敏感的的診斷參數(shù)來進行測量，這種參數(shù)被稱為“敏感因子”。該破碎機屬中頻振動；此外，對大多數(shù)機器來說，最佳診斷參數(shù)是速度，因為它是反映振動強度的理想?yún)?shù)，國際上許多振動判斷標準也都是采用速度有效值(Vnns)作為判別參數(shù)。鑒于以上分析，本系統(tǒng)采用磁電式速度傳感器為測振傳感器。
傳感器測點選擇的正確與否，關系到能否獲得所需的真實完整的狀態(tài)信息。測點一般應滿足對振動反應敏感、信息豐富、適于安置傳感器、符合安全操作等要求。因此，根據(jù)該破碎機實際情況，本系統(tǒng)取內轉盤軸承、外傳盤軸承、地腳以及機體外殼作為主要測點。
3.1.2其它硬件配置
信號調理電路對被測信號進行放大、濾波、隔離等處理，調理后的信號經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡進行A/D轉換，將模擬信號轉換為數(shù)字信號。數(shù)據(jù)采集由美國國家儀器(NI)公司的PCI總線數(shù)據(jù)采集卡完成。PCI總線傳輸速度快，數(shù)據(jù)的轉換率高，是目前計算機系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)采集的主要方式筆記本計算機要求Pentium處理器166M HZ以上，256MB RAM以上，硬盤有足夠的軟件安裝空間和數(shù)據(jù)存儲空間。
3.2系統(tǒng)軟件構成
3.2.1軟件開發(fā)平臺
本設計采用的是美國M公司的LabVIEW平臺。它通過建立和連接圖標來構成虛擬儀器程序，而無需象傳統(tǒng)的文本編輯形式那編寫源代碼來實現(xiàn)。LabVIEW程序包括前面板和流程圖兩部分。前面板是LabVIEW程序的圖形用戶接口，此接口集成了用戶輸入，并顯示程序的輸出。前面板包括旋鈕、按鈕、圖形和其他的控制與顯示對象。每一前面板都有一框圖程序與之對應。
3.2.2軟件組成
本系統(tǒng)軟件模塊如圖2所示。各模塊功能如下：
(1)操作類型選擇。
操作類型選擇用來確定操作類型。如果是進行實時數(shù)據(jù)采集，則需要進行設備和通道的初始化設置�？梢赃x擇設為默認值的設備號和通道號，也可以根據(jù)需要設置新的設備號和通道號；如果進行圖形回放，則從歷史文件庫里選擇即可。
(2)數(shù)據(jù)采集。
數(shù)據(jù)采集部分在整個程序中有很重要的地位。數(shù)據(jù)采集部分的參數(shù)設置正確與否，直接影響到后面的分析、處理、顯示等功能能否實現(xiàn)。這部分的參數(shù)設置主要包括：設備與通道設置、采樣頻率設置等。
(3)頻譜分析。
頻譜分析模塊可以進行濾波窗口的選擇，可以選擇漢寧窗、海明窗等窗口中的一種，也可選擇不進行窗口濾波操作；譜分析功能包括幅值譜分析、功率譜分析、互譜分析等。
(4)波形顯示。
波形顯示類型可選頻譜曲線線顯示或時域信號顯示。此外，波形顯示時還有標尺，可以用它方便地讀出任意點的坐標值。
(5)數(shù)據(jù)存儲。
采集進來的信號可存于ACCESS等桌面數(shù)據(jù)庫，供以后分析研究，也可以通過外接打印機直接打印出來。
3.3系統(tǒng)程序
本系統(tǒng)LabVIEW程序的前面板如圖3所示。
4、結語
基于虛擬儀器技術的雙轉盤沖擊破碎機監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，充分運用了計算機的強大功能，不僅實現(xiàn)了一般的頻譜分析儀所具有的功能，而且增強了分析處理能力。
虛擬儀器除了可以進行現(xiàn)場試驗外，還可以進行遠程聯(lián)網(wǎng)試驗。隨著計算機軟、硬件的快速發(fā)展，虛擬儀器技術將廣泛應用于機械工程測量領域，大大降低固定資產(chǎn)的投入，提高測試質量。
