一种振动时效控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及用于消除金属在焊接等生产工序中产生的残余应力的振动测试技术领域，一种振动时效控制系统，包括数据采集卡（２）和ＰＣ机（１），ＰＣ机（１）通过数据采集卡（２）与接线端子板（３）相连，接线端子板（３）通过自偶变压器（４）与激振器控制电路（５）相连，接线端子板（３）的控制频率输出口直接与激振器控制电路（５）相连，激振器控制电路（５）连接激振器（６），激振器（６）通过加速度传感器（７）与加速度峰值检测信号保持电路（８）相连，加速度峰值检测信号保持电路（８）与接线端子板（３）的输入口相连接。其用ＰＣ机代替单片机，软件可在ＰＣ机上修改和调试，编制和修改容易，使得控制系统性能得到直观的体现。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Vibration aging control system

The utility model relates to the field of vibration testing technology for eliminating residual metal in welding production in the process of stress, a vibration aging control system, including data acquisition card (2) and PC (1), PC (1) through the data acquisition card (2) and terminal board (3) connected to the terminal board (3) through the transformer (4) and the exciter control circuit (5) connected to the terminal board (3) controls the frequency output directly with the exciter control circuit (5) connected to the exciter control circuit (5) connected with the vibrator (6), the exciter (6) by the acceleration sensor (7) and the peak acceleration signal detection circuit (8) connected to the peak acceleration signal detection circuit (8) and terminal board (3) of the input port is connected. Its use of PC instead of single-chip microcomputer, the software can be modified and debugged on the PC, and easy to edit and modify, so that the performance of the control system is intuitively reflected.

【技术实现步骤摘要】

-本技术涉及用于消除金属在焊接等生产工序中产生的残余应力的振动 测试
，特别是涉及一种振动时效控制系统。技术背景在现有技术中，振动时效装置往往是基于单片机设计的，其上位机监控系统采用VB语言，下位机釆用单片机控制。其存在的缺陷是单片机的开发方式需 要对数据釆集部分的软件和硬件进行设计等繁瑣的底层开发，并需要利用高级编 程语言编写上位机控制程序及人机界面实现对振动时效装置的控制，开发周期 长，人机界面差，灵活性差的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术中的缺陷而提供一种振动时效控制系 统，其通过虛拟仪器开发振动时效的测控系统，从而有效克服了
技术介绍
所述存 在的一系列问题。本技术解决其技术问题所釆用的技术方案是所述的一种振动时效控制 系统，包括数据采集卡(2)和用于控制数据釆集卡(2)的PC机(1),其特点 是所述的用于控制数据釆集卡(2)的PC机(1)上安装有LabVIEW主控程 序，PC机(1)通过数据釆集卡(2)与接线端子板(3)相连，接线端子板(3) 的控制电压输出口通过自偶变压器(4)与激振器控制电路(5)相连，接线端子 板(3)的控制频率输出口直接与激振器控制电路(5)相连，激振器控制电路(5) 连接激振器(6)，激振器(6)通过加速度传感器(7)与加速度峰值检测信号保 持电路(8)相连，加速度峰值检测信号保持电路(8)与接线端子板(3)的输所述的数据采集卡(2)的型号为PCI 6041。所述的加速度峰值检测信号保持电路(8)包括有OP221的第一个单元，电 容C31，三极管Q30构成第一级峰值保持器；OP221的第二个单元，电容C34，三 极管Q34，光电耦合器TP521构成第二级峰值保持器；为了减小电容C34保持电 压的电压随时间的泄漏损失由一级运算放大器构成的电压跟随器。所述的激振器控制电路(5)包括有与计算机连接的JP1接口， JP1接口与 峰值检测电路相连接，峰值检测电路与运算放大器相连，三角波发生器与运算放 大器A2相连，三角波发生器与RS触发器相连，三极管Q1、 Q2与RS触发器 相连，C3、 L1、 D1组成的振荡器与三角波发生器相连，振荡器与由D2、 D3、 D4、 D5组成的全波整流电路相连。本技术与
技术介绍
相比，具有的有益效果是所述的一种振动时效控制 系统，其通过虛拟仪器开发振动时效的测控系统，在该系统上充分发挥了 LabVIEW测控系统开发的优势，利用功能强大的图形化编程语言LabVIEW在 PC机上编写控制软件，用PC机代替单片机，软件可在PC机上修改和调试， 编制和修改容易，大大缩短了程序开发时间，提高了工作效率，使得控制系统性 能得到直观的体现。附图说明图1是本技术的系统硬件控制结构示意图2是本技术图1中加速度峰值检测信号保持电路(8)的原理图3是本技术图1中激振器控制电路(5)的原理图4是本技术的实施的流程图。具体实施方式以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述如图1所示，所述的一种振动时效控制系统，包括数据采集卡2和用于控制 数据釆集卡2的PC机1，其特点是所述的用于控制数据采集卡2的PC机1上安装有LabVIEW主控程序，PC机1通过数据釆集卡2与接线端子板3相连， 接线端子板3的控制电压输出口通过自偶变压器4与激振器控制电路5相连，接 线端子板3的控制频率输出口直接与激振器控制电路5相连，激振器控制电路5 连接激振器6，激振器6通过加速度传感器7与加速度峰值检测信号保持电路8 相连，加速度峰值检测信号保持电路8与接线端子板3的输入口相连接。PCI6014数据釆集卡2是装在PC机1里面的，PCI6014数据釆集卡2通过 电缆线与接线端子板3想连。接线端子板3分别与外部设备相连，有两个输出和 一个输入。通过主控程序，产生控制电流和控制频率的输出，控制电流通过自偶 变压器与控制频率一起连接到激振器控制电路5。激振器控制电路5驱动激振器6，通过加速度传感器7和加速度峰值检测信号保持电路8，将振动信号釆集进来。进行数据的分析和处理。如图2所示，所述的加速度峰值检测信号保持电路8包括有OP221的第一 个单元，电容C31，三极管Q30等构成第一级峰值保持器。其以电容C31上保 持的电压作为反馈信号，当输入加速度信号大于当前电容C31上保持的电压时比 较器OP221 - 1输出高电平，驱动三极管Q30饱和导通，给电容C31快速充电， 即电容C31上保持的电压跟随输入电压。当输入信号电压达到峰值后回落时，比 较器OP221-1输出低电平，三极管Q30截止。此时，电容C31上保持的电压 为输入信号的最大值。还包括有OP221的第二个单元，电容C34，三极管Q34， 光电耦合器TP521等构成第二级峰值保持器。在同步脉冲期间第二级峰值保持 器保持第一级峰值保持器输出，并在同步脉冲下降沿将第一级峰值保持器复位， 准备釆集下一个输入信号的峰值。为了减小电容C34保持电压的电压随时间的泄 漏损失，增加一级运算放大器构成的电压跟随器。为了避免在第一级峰值保持器 复位时对第二级峰值保持器输出值的影响，接入光电耦合器TP521作为模拟开关，在同步脉冲期间导通，在同步脉冲下降沿模拟开关关闭使一、二级峰值保持 器隔离。本系统在工作时随振动频率的不同，需要检测每一个振动周期内振动物体的 加速度响应。通过试验观察分析，由于加速度传感器安放位置的不同，加速度峰 值相对激振器驱动电流有大于0.2ms的时间滞后。并且随放置距离的增大而增 大。本系统要求对每一个振动脉冲驱动下的振动加速度响应值做出分析，故以驱动脉冲作为同步脉冲，对上一振动脉冲驱动下的振动加速度响应值在检测本次振 动脉冲驱动下的振动加速度响应值前复位。蜂植检测电路输出幅值为每一个振动 脉冲驱动下的振动加速度响应值，并随下一次振动脉冲驱动下的振动加速度响应 值不断刷新。如图3所示,所述的激振器控制电路5包括有与计算机连接的JP1接口 ， JP1接口与峰值检测电路相连接，峰值检测电路与运算放大器相连，三角波发生器与运算放大器A2相连，三角波发生器与RS触发器相连，三极管Q1、 Q2与RS 触发器相连，C3、 L1、 D1组成的振荡器与三角波发生器相连，振荡器与由D2、 D3、 D4、 D5组成的全波整流电路相连。JP1为与计算机的接口，输入计算机l/0接口输出的宽度为1.25ms、频率为 1~400Hz的脉冲和D/A转换接口输出电压。JP1为与计算机接口连接件。将计 算机D/A转换接口输出电压作为输入，与峰值检测电路(峰值检测电路是本系统 中单独一个电路)输出的电压信号作为反馈信号。运算放大器A2输出偏差信号， 与三角波发生器输出三角波信号比较，由RS触发器输出脉宽调制信号，控制三 极管Q1、 Q2导通或截止。交流电源全波整流后给由C3、 L1、 D1组成的振荡器 按三角波发生器设定的频率提供电流，电流有效值大小取决于由RS触发器输出 脉宽调制信号。振荡器输出交流电压经由D2、 D3、 D4、 D5组成的全波整流电 路整流，在C6蓄能，输出直流电源。在计算机l/0接口输出的宽度为1.25ms、频率为1 400Hz范围内的脉冲信 号作用下，驱动三极管3导通，产生驱动脉冲电流。釆样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动时效控制系统，包括数据采集卡（２）和用于控制数据采集卡（２）的ＰＣ机（１），其特征是：所述的用于控制数据采集卡（２）的ＰＣ机（１）上安装有ＬａｂＶＩＥＷ主控程序，ＰＣ机（１）通过数据采集卡（２）与接线端子板（３）相连，接线端子板（３）的控制电压输出口通过自偶变压器（４）与激振器控制电路（５）相连，接线端子板（３）的控制频率输出口直接与激振器控制电路（５）相连，激振器控制电路（５）连接激振器（６），激振器（６）通过加速度传感器（７）与加速度峰值检测信号保持电路（８）相连，加速度峰值检测信号保持电路（８）与接线端子板（３）的输入口相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孟建军，高明，祁文哲，段磊，吴庆立，杨成慧，董海棠，李玮，吴九牛，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：实用新型
国别省市：62[中国|甘肃]