一种汽车底盘零部件应力监测系统技术方案

本发明专利技术涉及汽车底盘零部件台架试验测试领域，其公开了一种汽车底盘零部件应力监测系统，实现对汽车底盘零部件的复杂受力状态进行监控。该系统包括应变传感器、NI数据采集器、PCI/PCI Express DAQ设备卡、安装NI‑DAQmax软件、Labview软件的工控机。由应变传感器采集试件的数据信息，数据信息通过排线进入NI数据采集器经过滤波、抗混叠、去噪输出，输出的数据通过LAN网线传输到PCI/PCI Express DAQ设备卡，该设备卡插在工控机的PCI对应的插槽中。工控机中安装NI‑DAQmx软件配置数据采集任务模块端口，Labview软件编程读取模块端口并对采集的信号进行处理、显示、存储。此应力监测系统尤其适用于悬架、扭梁等非规则运动部件的应力状况监测。

A stress monitoring system for automobile chassis parts

【技术实现步骤摘要】
一种汽车底盘零部件应力监测系统
本专利技术涉及汽车底盘零部件台架试验测试领域，具体涉及一种汽车底盘零部件应力监测系统，尤其适用于悬架、扭梁等非规则运动部件的应力状况监测。
技术介绍
目前汽车底盘零部件(后桥、悬架、扭梁等)在试验过程中，零部件按整车硬点坐标装夹到台架后，一般由作动器进行力的加载，控制室监控的是作动器反馈的装夹点处的力和位移数据，但对于零件的关重部位如：形状过渡区、叠合区以及焊缝等附近的具体应力变化是无法得知的。而在试验过程中出现问题(如：焊缝开裂、本体开裂等)的又往往是这些区域。因此，亟需对上述零件部位的应力变化进行监测，同时可以将上述部位的采集数据反馈给CAE分析部门进行对比验证,校对CAE分析结果,以提高分析的置信度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提出一种汽车底盘零部件应力监测系统，实现对汽车底盘零部件的复杂受力状态进行监控。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是：一种汽车底盘零部件应力监测系统，包括：应变传感器、数据采集器、数据采集卡以及工控机；所述应变传感器用于采集试件的应力数据，并传输给数据采集器；所述数据采集器对所述应力数据进行处理后传输给数据采集卡，所述数据采集卡通过与工控机通讯，将数据信息提交给工控机进行数据分析、显示和存储。作为进一步优化，所述应变传感器布置在试件的需要监测的部位，以采集试件对应部位的弯、拉、剪切、扭转等方向的受力信息。作为进一步优化，所述数据采集器为NI数据采集器，与应变传感器之间通过排线连接；其包括：NICompactDAQ机箱以及机箱中的NI9236模拟输入模块，所述NICompactDAQ机箱包含多个不同模块的D-SUB快速插口，可同时兼容8种模拟量、数字量模块；所述NI9236模拟输入模块用于对应力数据进行滤波、抗混叠和去噪处理。作为进一步优化，所述NICompactDAQ机箱还可通过USB、以太网或无线网与独立式NICompactDAQ机箱进行数据传输。作为进一步优化，所述数据采集卡为PCI/PCIExpressDAQ设备卡，插在工控机的PCI对应的插槽中，与NI数据采集器通过LAN网线连接，用于以为工控机兼容不同功能的NI数据采集器。作为进一步优化，所述工控机中安装有NI-DAQmax软件和Labview软件；所述NI-DAQmax软件通过图形化接口来配置简单和复杂的数据采集任务；所述Labview软件提供了图形化编程方法，通过编程并封装的Labview主程序对应力数据实时分析处理，解析出试件的实际受力情况，并将数据、波形结果在工控机的前面板的示波器中显示出来。作为进一步优化，所述Labview主程序中设有阈值报警功能，在采集到的数据超过阈值时发出报警信息，还设有数据采集存储功能，便于以后对测试数据进行查询和后处理分析。本专利技术的有益效果是：通过应变传感器可以对常规无法测试而又十分关重部位的受力进行采集并实时的以数字、波形、3D方式直观的显示出来。监测到的数据结果可以保存在数据库中便于查询，在数据超过阈值时还提供报警提示功能，以及时提醒监测人员查看处理；同时，利用Labview软件的图形化编程功能，可以在工控机中编写不同的Labview程序并封装，在更换不同传感器后直接调用相对应的程序即可完成状态的监控和数据的采集，方便灵活地实现按需测试。附图说明图1为实施例中的应力监测系统示意图；图2为应力监测的流程图。具体实施方式本专利技术旨在提出一种结构简单、可以集成到工控机中的汽车底盘零部件应力监测系统，实现对汽车底盘零部件的复杂受力状态进行监控。该系统包括应变传感器、数据采集器、数据采集卡以及工控机；所述应变传感器用于采集试件的应力数据，并传输给数据采集器；所述数据采集器对所述应力数据进行处理后传输给数据采集卡，所述数据采集卡通过与工控机通讯，将数据信息提交给工控机进行数据分析、显示和存储。实施例：如图1所示，本实施例的应力监测系统包括应变传感器1、NI数据采集器2和工控机3；其中，应变传感器1包括应变片、应变花等，可以通过粘贴的方式设置在试件的相应需要监测的部位，可以测量试件的弯、拉、剪切、扭转等方向的受力信息。NI数据采集器2包括：NICompactDAQ机箱2-1、NI9236模拟输入模块2-2；NICompactDAQ机箱2-1包含多个不同模块的D-SUB快速插口，可同时兼容8种模拟量、数字量模块。同时NICompactDAQ机箱2-1可通过USB、以太网或无线网与独立式NICompactDAQ机箱进行数据传输，可以满足多种不同测试应用。NI9236模拟输入模块2-2使用24端子可拆卸式弹簧端子连接器，可提供8个模拟输入通道，每个通道均可连接一个1/4桥传感器，其内部带有一个频率为12.8MHz的主时基，可实现最大值10KS/s的采样频率。工控机3具有防磁、防尘、防冲击、抗干扰、连续长时间工作的能力，并具有PCI和ISA插槽，在其PCI插槽上插接有PCI/PCIExpressDAQ设备卡3-1，此设备卡可以为工控机兼容不同功能的NI数据采集器。工控机3中安装了NI-DAQmax软件和Labview软件；其中，NI-DAQmx为应用程序编程接口(API)，其通过一个图形化接口来配置简单和复杂的数据采集任务，而无需编程即可创建应用程序并能完成单一设备上不同功能区域间和多个设备之间的信号传递。Labview软件提供了图形化编程方法,集成了GPIB、VXI、RS-232和RS-485等通讯协议的全部功能,并内置了TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数,可以按需进行编程并封装成Labview程序，从而方便地实现自己所需的测试功能。在具体实施上，进行数据采集之前先将应变传感器布置在样件需要监测的部位，并用排线将传感器与对应的数据采集模块相连接；其次打开NI-DAQmax软件配置NI数据采集任务模块端口,端口配置后调用Labview控制程序进行应变传感器分流校准归零、设置采样频率。准备工作完成后正式进行试验并开始数据采集任务，应变传感器采集的信息通过NI9236模拟输入模块滤波、抗混叠、去噪后传送给Labview主程序进行实时的分析处理，解析出零件的实际受力情况，并将数据、波形结果在前面板的示波器中显示出来，主控程序中设有阈值报警功能，如有采集到的数据超过阈值将发出报警信息提醒监测人员进行查看处理。同时主控程序中集成了数据采集存储功能，便于以后对测试数据进行查询和后处理分析，应力监测流程如图2所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车底盘零部件应力监测系统，其特征在于，/n包括：应变传感器、数据采集器、数据采集卡以及工控机；所述应变传感器用于采集试件的应力数据，并传输给数据采集器；所述数据采集器对所述应力数据进行处理后传输给数据采集卡，所述数据采集卡通过与工控机通讯，将数据信息提交给工控机进行数据分析、显示和存储。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车底盘零部件应力监测系统，其特征在于，
包括：应变传感器、数据采集器、数据采集卡以及工控机；所述应变传感器用于采集试件的应力数据，并传输给数据采集器；所述数据采集器对所述应力数据进行处理后传输给数据采集卡，所述数据采集卡通过与工控机通讯，将数据信息提交给工控机进行数据分析、显示和存储。


2.如权利要求1所述的一种汽车底盘零部件应力监测系统，其特征在于，
所述应变传感器布置在试件的需要监测的部位，以采集试件对应部位的弯、拉、剪切、扭转等方向的受力信息。


3.如权利要求1所述的一种汽车底盘零部件应力监测系统，其特征在于，
所述数据采集器为NI数据采集器，与应变传感器之间通过排线连接；其包括：NICompactDAQ机箱以及机箱中的NI9236模拟输入模块，所述NICompactDAQ机箱包含多个不同模块的D-SUB快速插口，可同时兼容8种模拟量、数字量模块；所述NI9236模拟输入模块用于对应力数据进行滤波、抗混叠和去噪处理。


4.如权利要求3所述的一种汽车底盘零部件应力监测系统，其特征在于，
所述NICompa...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩超，孙伟元，郝锌，郭凯，夏立峰，张亚岐，张永强，杨显发，赵应强，马友政，陈忠敏，
申请(专利权)人：四川建安工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51