基于LabWindowsCVI的进口圆度仪改造.pdfVIP

改进与制作 基于 LabWindows CVI 的进口圆度仪改造 郭　军　曾文涵　谢铁邦 (华中科技大学机械学院 ,武汉 430074) 摘　要 　介绍了一种基于虚拟仪器开发平台 LabWindows CVI 的圆度仪改造方案。以 Talyrond200 型圆度仪为 例 ,详述了圆度仪改造的原理、实现方法及其优点。本改造方案在保持原有系统的总体精度的前提下 ,在系统的软 件功能上实现了升级 , 以极低的成本实现了系统的升级换代。 关键词 　圆度仪 　虚拟仪器 　改造 　升级 后送入计算机 ,按照特定的评定算法给出评定结果。 一、引 　言 我们保留圆度仪的台架、主轴及其驱动系统 , 以及传 我国在 70 、80 年代从英、德等国家进口了大量 感器测头 ,抛弃原有的前置处理电路和过时的计算 的高精度圆度仪 ,这些设备长期以来一直作为很多 机设备 ,而代之以自行设计的采集系统和通用 PC 大中型企业的标准计量设备发挥着重要的作用。然 机。系统整体结构如图 1 示意图。 而随着时间的推移 ,这些高精度的圆度仪的相关电 路和配套计算机多有故障 , 由于相关的配件难以买 到 ,因此无法进行修复。 圆度仪的关键部件是仪器的主轴与传感器 ,但 这两部分均属耐用精密部件 ,故障率很低 , 目前绝大 多数进口圆度仪还保持着很好的精度。 一种可行的解决方案是最大限度地利用圆度仪 原有的机械设备 ,如台架、主轴、传感器 ,对其电路和 图 1 信号处理部分进行改造。本文提出一种基于虚拟仪 器平台LabWindows CVI 的圆度仪改造方案。该方案 三、硬件改造原理 的特点为实现简单 ,成本低 ,性能可靠。在保持圆度 对于圆度数据的采集 , 需要提供一个单一的零 仪原有精度的前提下 ,在软件功能上进行升级 ,从而 位信号 ,传统的圆度仪多采用硬件编码器的零位来 将原有的圆度仪升级为全新的智能化仪器。 实现这一功能。在本改造方案中 ,我们为了简化系 二、总体改造方案 统 ,采用了高精度的电磁接近传感器来实现零位信 号的产生。如图 2 示意图 ,将传感器置于转台的旁 我们先简单回顾一下传统的圆度仪的测量原 边 ,在转台的零点位置处安放用作接近开关的磁棒。 理 ,主轴在传动系统带动下匀速旋转 ,与被测工件接 触的电感测头将采集的原始信号送给后续的电路处 理 ,得到相应的原始数据。在原始数据被送入计算 机后 ,根据操作员的选择按照特定的评定算法给出 圆度的各项参数。 从这里我们可以看出 , 圆度测量的核心问题就 是取得被测工件表面的原始轮廓数据 ,经放大、去噪 图2 计量技术 2003 No 10 ·61　　　 · 改进与制作 当传感器和磁棒的距离小于2 mm时 ,就会触发 及报告的打印。评定界面如图 4a 所示 ,分析界面如 传感器产生响应脉冲 ,我们由此就可以得到圆度测 图4b 所示。 量所需的零位信号。我们采用的传感器是贝加福生 产的高性能工业用接近传感器