袁曦

摘 要：隨著科學技術(shù)的發(fā)展，虛擬儀器的運用也越來越廣泛，現(xiàn)在使用的虛擬儀器大多是美國研發(fā)的LabVIEW系統(tǒng)平臺。從虛擬儀器的發(fā)展情況出發(fā)，分析故障研發(fā)系統(tǒng)的發(fā)展，并結(jié)合實例合理闡述這項技術(shù)的應(yīng)用特點。

關(guān)鍵詞：虛擬儀器；故障診斷；硬件設(shè)備；軟件設(shè)備

中圖分類號：TP206+.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）18-0007-01

虛擬儀器主要是將現(xiàn)代計算機技術(shù)與儀器儀表技術(shù)結(jié)合起來而研發(fā)的，同樣它也包含了一些其他科技產(chǎn)品和技術(shù)。虛擬儀器的研發(fā)實現(xiàn)了“軟件也是儀器”的科學設(shè)想，是科學技術(shù)下的完美產(chǎn)物。虛擬儀器既有傳統(tǒng)儀器的功能，又有現(xiàn)在科學技術(shù)的優(yōu)勢，彌補了以往儀器數(shù)據(jù)信息的表達、傳輸、存儲不足的缺點，具有較強的靈活性，且故障診斷對大型機械設(shè)備的故障勘察和維修是非常有效的。現(xiàn)代機械設(shè)備逐漸朝著自動化和信息化的方向發(fā)展，因此，將虛擬技術(shù)運用到故障診斷中是非常有益的。

1 故障診斷的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 傳統(tǒng)故障診斷的發(fā)展現(xiàn)狀

從現(xiàn)階段設(shè)備故障診斷的情況來看，故障診斷涉及的領(lǐng)域非常廣泛，比如現(xiàn)在的旋轉(zhuǎn)類設(shè)備、小型機械加工設(shè)備和一些流程工業(yè)設(shè)備都用到了故障診斷。在傳統(tǒng)的故障診斷中，旋轉(zhuǎn)類設(shè)備的診斷技術(shù)是比較成熟的，而且這類診斷還有了一定的研究成果。在現(xiàn)在的設(shè)備診斷中，所能利用的技術(shù)都是簡易診斷技術(shù)，這樣的診斷技術(shù)雖然操作起來比較簡便，但是，它能檢測到的故障也是比較簡單的。對一些大型機械設(shè)備來說，利用這樣的故障檢測方法是不能夠滿足設(shè)備的需求的。

1.2 現(xiàn)代設(shè)備檢修的發(fā)展狀況

隨著科學技術(shù)和機械設(shè)備制造技術(shù)的發(fā)展，機械設(shè)備被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，所以，對設(shè)備的故障維修需求也越來越大。在一般情況下，設(shè)備的故障檢修包括兩個方面，即對設(shè)備狀態(tài)的檢測和對設(shè)備故障的診斷。傳統(tǒng)的設(shè)備故障診斷的工程量比較大，在監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)時，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，在監(jiān)測的基礎(chǔ)上對設(shè)備進行故障診斷和維修。虛擬儀器的出現(xiàn)給故障檢修工作帶來了很大的幫助。虛擬儀器可以有效地解決設(shè)備故障狀態(tài)監(jiān)測中的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析問題，同時，在維修設(shè)備故障時也可以依靠虛擬儀器，這樣可以有效地減少設(shè)備故障診斷的費用，節(jié)省了大量的人力，對故障檢修工作有非常大的幫助。

2 虛擬儀器的特點和應(yīng)用

2.1 虛擬儀器的特點

虛擬儀器并不是傳統(tǒng)意義上的儀器設(shè)備，而是一種基于電子計算機技術(shù)的新型軟件設(shè)備。該軟件依靠的是計算機技術(shù)和一些硬件模塊，利用軟件采集一些傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行分析，將分析結(jié)果顯示出來。這種技術(shù)改變了以往儀器在出廠時就被設(shè)置好的功能，可以讓用戶根據(jù)自身的需求設(shè)定軟件功能，而該軟件的可改變性也受到了越來越多用戶的支持。虛擬儀器有效地改變了過去設(shè)備、儀器的不可改變性，讓用戶依靠軟件和硬件資源實現(xiàn)對儀器功能的改變，而這樣的突破是傳統(tǒng)儀器不能比擬的。

2.2 虛擬儀器的應(yīng)用

虛擬儀器作為一項新興的技術(shù)，在現(xiàn)代技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用是非常廣泛的。隨著科學技術(shù)的不斷進步，虛擬儀器也在不斷發(fā)展，它的制造技術(shù)也在不斷地更新。在許多行業(yè)中，比如航空、通信、醫(yī)藥等領(lǐng)域都使用虛擬儀器技術(shù)，不管是在簡單的信息數(shù)據(jù)采集工作中，還是一些新興的自動化工作中，都可以看到虛擬儀器的身影。虛擬儀器的應(yīng)用范圍非常廣泛，使用虛擬儀器技術(shù)制造的產(chǎn)品的人也越來越多。這說明，虛擬儀器已經(jīng)是現(xiàn)代生產(chǎn)生活中不可或缺的技術(shù)之一。

3 虛擬儀器技術(shù)在故障診斷中的運用

虛擬儀器技術(shù)被廣泛運用于故障診斷中。將虛擬儀器技術(shù)運用到故障診斷中需要利用故障分析儀，而故障分析儀的設(shè)計中用到的虛擬儀器技術(shù)也是非常多的。

3.1 故障分析儀器的硬件設(shè)備

故障分析儀使用的硬件設(shè)備非常多，不同的設(shè)備需要不同的硬件設(shè)施支持。在采集數(shù)據(jù)時，要選用數(shù)據(jù)采集板，它接收的數(shù)據(jù)信息量是非常大的，比如設(shè)備的加速度信號、扭轉(zhuǎn)信號等。通過收集的信號分析儀器能實現(xiàn)對設(shè)備狀態(tài)的動態(tài)監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)收集的信號與正常情況下的信號數(shù)據(jù)誤差較大，就可以監(jiān)察問題信號源，及時找到設(shè)備故障的源頭。

3.2 故障分析儀器的軟件設(shè)備

在機械故障分析儀器運行的過程中，最重要的是軟件設(shè)備。軟件設(shè)備是故障分析儀器的革新部分，工作人員通過軟件分析硬件設(shè)備收集到的信息，進而完成故障探測和維修工作。在故障探測的過程中，利用傳感器探測故障，用數(shù)據(jù)采集板采集數(shù)據(jù)，讓數(shù)據(jù)信息輸入軟件設(shè)備中，最后用專用的虛擬儀器平臺軟件分析，從而實現(xiàn)對故障的合理探測。軟件設(shè)備是整個虛擬儀器工作的核心，它可以根據(jù)設(shè)備的不同、依照客戶的需求作出改變，比如現(xiàn)在的往復(fù)式設(shè)備故障檢修就可以利用虛擬儀器的軟件設(shè)備設(shè)置。

4 結(jié)束語

虛擬儀器技術(shù)是電子計算機技術(shù)與儀器技術(shù)發(fā)展的結(jié)合，將該技術(shù)運用到設(shè)備故障診斷中有非常好的發(fā)展前景，而這樣的新興技術(shù)也必然會取代傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)。時代的發(fā)展要求我們必須在故障診斷中合理運用虛擬儀器技術(shù)，讓設(shè)備故障診斷朝著更好的方向發(fā)展。

參考文獻

[1]陳會蓮，聶彩麗，王家忠，等.虛擬儀器技術(shù)在發(fā)動機故障診斷中的應(yīng)用[J].農(nóng)機化研究，2007（04）：145-147.

[2]宋增，彭長征，馬懷祥.虛擬儀器在機械設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代機械，2006（03）：63-64.

[3]伍星華，王旭.國內(nèi)虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用研究現(xiàn)狀及展望[J].現(xiàn)代科學儀器，2011（04）：112-116.

〔編輯：白潔〕