虚拟仪器技术在液压系统检测中的应用

关

浩，孙儒通，刘安生

（大连大学机械系，辽宁大连 116622）

摘要：本文介绍了虚拟仪器的概念及一种基于虚拟仪表技术的液压传动计算机辅助测试系统。该系统采用虚拟仪器技术来

构造系统的软硬件结构，将整个系统模块化，使其具有较强的灵活性和可扩展性。

关键词：液压传动；虚拟仪器；检测

The Application of Technology of Virtual Instruments in Testing System for Hydraulic

GUAN Hao SUN Ru-tong，LIU An-sheng

（Department of MechanicaI Engineering，DaIian University，DaIian 116622，China）

Abstract：The Concept of a virtuaI instrument and the computer aided testing system for hydrauIic based on technoIogy of virtuaI instruments are

represented in this paper . VirtuaI instrument technoIogy is empIoyed to construct the software and hardware framework. The moduIarized system

gained features high fIexibiIity and expandabiIity.

Key words：HydrauIic；VirtuaI Instruments；Testing

虚拟仪器技术

虚拟仪器技术是最近几年来发展起来的应用于

工业检测方面的一种新技术。

所谓虚拟仪器，就是在现有的计算机的基础上，

配以专门设计的硬件（如数据采集卡、输入 / 输出卡
等）和专用软件，形成即有普通仪器的基本功能，

又有一般仪器所没有的特殊功能的高档低价的新型

仪器。操作人员通过友好的图形用户界面以及图形

化编程语言来控制仪器的运行，以完成对测试数据

的采集、分析、判断、显示和数据处理等功能。

虚拟仪器系统是对传统仪器的重大突破，是测

控技术与计算机技术结合的产物。它从根本上更新

了仪器的概念，具有传统仪器根本无法比拟的优势。

虚拟仪器不仅推进了以仪器为基础的测试系统的改

进，同时也影响了以数据采集为主的测试系统的传

统结构方法的发展，过去独立分散、互不相干的许

多领域，在虚拟仪器系统的概念下，正在逐渐靠拢、

相互影响，并形成新的技术方法和技术规范。

在工业检测方面，虚拟仪器正在越来越多地引

起人们的注意，得到了广泛的应用，本文就液压传

动技术的计算机检测方面探讨虚拟仪器的应用。

液压传动实验数据检测

（1）传统检测方法

液压传动技术由于其显著优点及易于实现自动

化的特点，而被广泛应用于工业领域且发展迅速。

在液压传动技术当中，为保证系统的正常运行及达

到较好的效果，无论是液压元件，还是液压系统，

都要对其性能进行检测。

液压传动实验的数据检测是多方面的：

液压元件性能的优良将直接影响液压系统性能

的好坏，同液压系统的故障直接相关，在出厂和使

用前都要对其主要的静态、动态特性进行检测；液

压元件的性能检测主要包括：液压泵的压力流量特

性、容积效率、机械效率；液压阀的启闭特性等等；

液压系统的调试过程及使用期间，也要对其特

性进行检测。液压系统的性能检测内容像液压回路

的速度负载特性等。

分析这些特性，需要检测许多数据，包括压力、

流量、速度、电功率等，传统的检测方法是要在检

测部位安装压力表、流量计，功率表等检测仪器，

通过人工观察的方式来进行，其方法落后、精度低、

速度慢、人为影响因素较多。

随着计算机技术的发展，采用传感元件及计算

机系统对液压传动系统的特性进行自动检测并对检

测数据进行自动分析和处理，已经成为目前许多企

业和学校都在探讨的检测方法。

（2）计算机辅助自动检测系统

计算机辅助检测系统是以传感器为数据采集元

件，通过 A / D 转换卡将模拟信号转为数字信号送入
计算机，再由计算机软件实现数据分析与处理。整

个检测过程全部自动进行，具有速度快、准确、效

率高等特点。

计算机辅助测试系统原理如图 1 所示。

图 1 计算机辅助测试系统原理图

计算机辅助检测系统充分利用了目前的计算机速

度越来越快、功能越来越强、价格越来越低的优势，

将过去检测中在传统仪器上大量采用的硬件实现的操

作和功能通过计算机软件来实现，就形成了虚拟仪器

技术的出现。

虚拟仪器的应用

在虚拟仪器系统中，硬件只是用于解决信号的

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《机床与液压》2003. No.3