基于PXI的喷气织机纬纱张力测试系统.doc

基于PXI的喷气织机纬纱张力测试系统摘要：介绍一种基于PXI总线结构喷气织机纬纱张力测试系统，并 根据需求对多台喷气织机的该项指标进行测试测试结果表明，与其他系 统相比，该系统具有测量准确、通用性强等优点，同时其编程简单、抗干 扰能力强、系统运行稳定可靠因此该测试系统的构建方法可以可以推广 应用与其他性能测试系统中关键词：PXI；纬纱张力；测试系统；喷气织机对■于喷气织机性能评价中，纬纱张力测试是测定织机主轴转角的变化 对纬纱张力影响的变化测试，是关系着织机稳定工作的重要测试指标，纬 纱张力的大小及其变化会影响纬纱断头率断头率过高，就会造成织机停 台而影响织机的正常工作，而且会降低织机的工作性能和工作质量有规 律的测定纬纱张力的变换规律，可以通过掌握其变化规律，而进一步优化 织机的使用性能，进一步提高生产效率，因此织机纬纱张力的变化需耍进 行精确的测试，才能够进一步保证织机运行的稳定在没有计算机以及一些智能化测试系统之前，传统的测试方法是将光 电编码器安装在主轴上，编码器所发出的脉冲信号会自动对主轴的转接就 行记录，而纬纱张力传感器的信号经动态应变仪调整后，光线示波器或磁 带记录仪会对主轴和张力信号进行记录，工作过程不仅复杂，而且精度也 不够准确，。

当前，人们普遍采用计算机技术对数据进行记录、显示、分 析例如，采用应变电桥以及放大电路输出张力信号对纺纱张力进行测试, 采集信号采用数据采集卡，在采用计算机编程技术实现数据记录、显示、 分析，这种方式运行简单，不需耍人为的复杂操作，数据记录精准，这 种方法也适用于纬纱张力测试，但是硬件电路需要自己设计，而且电路参 数调整也不方便，不够灵活，计算机VB编程界面也不好针对以上各测 试系统的问题本文将会研究一种测试新方法，基于PXI总线设计，该方法 建立系统快，编程简单，抗干扰能力也较强1系统组成图I为系统组成框图，主要由PXI主机，传感器、数据采集器、调理 适配器及虚拟仪器软件组成1. 1传感器在对纬纱张力曲线测试中，主要对三路信号进行了采集，包括主轴转 角信号、主轴零位信号、纬纱张力信号，本系统选用增量式编码器的A相 信号和Z相信号，分别代表主轴转角i型你好和零位信号（如图2）此编 码器的分辨率为720线，即一转A相可产生720个脉冲，Z相一转可产生 一个脉冲信号，其作为零位信号，编码器主轴和织机主轴头周，联轴连接 可测试主轴信号纬纱张力传感器采用悬臂梁结构的半桥应变式传感器， 输出应变信号，经调理、标定后即可得出张力值。

1. 2 PXI主机和PXI采集器、调理适配器严格意义上说，纬纱张力的变化和主轴转角要求具有严格的对应关 系，即耍求编码器和张力传感器这两个信号需同步，否则测试结果就不准 确，对两个信号进行同吋捕捉，一般系统很难做到，为满足同步性精确测 量，就需耍研究出同步采集多种累心信号的数据采集系统PXI总线的优 点在于具冇庞大数据吞吐率以及多种触发总线、背板吋钟等优点，这使得 多信号数据采集系统成为可能，信号类型不同，所采取的采集模块也不同, 采集模块的前端可以对各种信号进行去噪、隔离放大等措施的处理，进而 保证信号质量本系统开发平台以NI PXI8187主机为主，张力传感器输出的应变信 号经调理适配器SCXI-1521,将信号转换成0〜5V的标准信号和主轴信号 一起送入PXT6133采集器，PXI6133实现将传感器输出的电压信号转变为 数字量，此数字量输送给计算机，编程实现数据读取与保存PXI6133与 PXT8187通过PXT总线进行数据通信，保证信号的同步性PXT6133采集 器最高采样频率3MS/s, 14位A/D转换，PXI6133是一块8路动态信号采 集板卡，具有8路A/D,能够真正实现同时釆集信号，带冇外触发功能（模 拟触发和数字触发）。

SCXT-1521具有24通道，350欧姆、1/4桥应变片输 入模块，可编程激励输出0〜5V,使用方便以上系统建立不需要二次仪 表，系统建立快，动态性能好，测量精度高1・3虚拟仪器软件虚拟仪器软件可以实现对系统测量结果的计算、存储、现实以及采集 模式的设置等，该软件的编制釆用的是NI公司的图形化编程语言 Labview7. 1实现的，英开发程序简单，比较适用于编制仪器界面，且编制 过程中不需要书写复杂的代码，内部包含丰富的数学工具，可操作性强， 功能强大2测试原理及方法 2. 1测试原理首先需要启动设计好的纬纱张力测试仪，开启织机织机主轴零位信 号可作为触发采集信号，采集到触发信号Z后，开始并行釆集编码器A相 与张力传感器的输出按预定的采样点数采集结束后，用软件方法判断每 个脉冲（即主轴每转动0?5° ）的上升沿，将每个脉冲上升沿所对应的张 力测试值取出，然后画图2.1测试方法利用Labview7. 1编制好虚拟仪器界面，在仪器面板上配置好三个信 号的接入端口，本系统采用硬件触发采集，编制的纬纱张力测试仪的运行 流程图如图3所示具体的测试方法是：（1）事先标定好张力传感器，计 算出k系数（单位g/v）,将纬纱张力传感器安装在储纬器和主喷嘴之间的 纬纱上，使传感器与纬纱接触良好，其输出线接入SCXI1521 ±, SCXI1521 输出接采集器的模拟输入端子；（2）将编码器安装在主轴上，A相信号接 入采集器的模拟输入端；（3）对主轴零位。

在编码器Z相信号上接发光二 极管，转动编码器，当二极管亮时保证织机停在零位，将Z相信号接在采 集器的触发通道上；（4）打开仪器面板（如图4所示），开启仪器，准备 采集；（5）开启织机；（6）保存测试曲线以上过程依据需要，可以多次 进行3应用本系统已经成功在青岛天翼集团红旗纺织机械有限公司对多台喷气 织机性能的测试测试时，在相应的位置处装编码器和纬纱张力传感器， 将织机零位对好，各个信号输出接入对应模拟输入通道启动织机，如图4所示，先打开一起开关，使其处于工作状态，然后开始对测试参数进行 设定，在单机“采集”，系统就会进行测试下图4所示为JA11A-280型 喷气织机一次测试的结果由于该系统具有数据储存功能，可以通过数据恢复按钮调取之前的测 试记录，以对比分心织机的运行性能，另外保存数据的格式为*・txt和 *・XLS格式，便于其它语言对数据分析使用，保存的数据具有通用性图4纬纱张力测试仪前面板及测试结果4结语本系统主要以PXI总线为基础，是一种比较流行的高性能测试平台， 其可以通过用户自编程序，定制自己所需的测试任务，且不需要书写复杂 的计算机代码，就可快速建立测试系统，实现织机纬纱张力的测试，建立系统快、编 程简单、可靠、系统抗干扰强、测量精确、通用性强等特点。

通过改变程 序还可实现织机其它性能的测试因此，该方法具有一定的实用和推广价 值参考文献：[1] 郭兴峰•喷气织机纬纱动态张力的测试与分析[J]・棉纺织技术， 1997, (2)： 38-40[2] 吴绥菊，季晓雷•纺纱张力测试的新方法[J] •纺织学报，2002, 23 (5)： 18-21.[3] 杨帮华等•基于虚拟仪器的织机纬纱张力测试新方法[J].中原工 学院学报，2003, 14 (2)： 90-91.[4]宋栓军•基于PXI总线的远程监测系统[J]•现代电子技术，2003,24： 77-78.。