車輛及機(jī)械設(shè)備測控關(guān)鍵技術(shù)分析

昌斌

摘要：車輛及機(jī)械設(shè)備必須要經(jīng)過質(zhì)量及性能檢測，在檢測過程中使用各種形式的測控技術(shù)，提高對車輛及機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的要求。本文對車輛及機(jī)械設(shè)備測控關(guān)鍵技術(shù)的重要性簡要介紹，概括其測控關(guān)鍵技術(shù)的含義，并且從電子智能化測控技術(shù)、安全性能測控技術(shù)及遙感測控技術(shù)三個方面詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：車輛;機(jī)械設(shè)備;測控關(guān)鍵技術(shù)

0 ?引言

改革開放之后我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，國民對車輛的需求逐年增多，車輛生產(chǎn)及品牌數(shù)量也在不斷增加，越來越多的廠家進(jìn)入汽車制造領(lǐng)域。為了保證車輛生產(chǎn)的質(zhì)量符合要求，必須對質(zhì)量進(jìn)行測量控制，否則車輛質(zhì)量或者性能問題不符合要求會導(dǎo)致交通事故或者污染排放的增多，機(jī)械設(shè)備質(zhì)量性能檢測同樣可以使用測控技術(shù)。

1 ?車輛及機(jī)械設(shè)備測控關(guān)鍵技術(shù)的重要性

汽車是近代文明的產(chǎn)物，隨著科技的不斷發(fā)展汽車的性能越來越出色，種類也越來越多。但是無論何種汽車在投入使用前都需要進(jìn)行測控檢測，查看汽車的廢氣排放量、安全性能、燈光系統(tǒng)及車輛噪音等是否符合相關(guān)規(guī)定，測控技術(shù)可以在不拆解或者損壞汽車的前提下完成質(zhì)量和性能檢測過程。現(xiàn)代社會商品種類眾多，生產(chǎn)需要的機(jī)械設(shè)備類型也多種多樣，所以機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量和性能檢測同樣成為當(dāng)前主要問題。機(jī)械設(shè)備測控盡量不要破壞原有的結(jié)構(gòu)，否則拆解復(fù)原后可能導(dǎo)致其性能下降，所以機(jī)械設(shè)備質(zhì)量及性能檢測可以使用汽車的測控技術(shù)，二者測控要求相似。測控技術(shù)是保障車輛及機(jī)械設(shè)備質(zhì)量和性能的基礎(chǔ)，所以其測控關(guān)鍵技術(shù)至關(guān)重要，各大生產(chǎn)廠家在車輛及機(jī)械設(shè)備投入使用前必須通過測控技術(shù)保證其質(zhì)量及性能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保障車輛及機(jī)械設(shè)備使用人員的人身安全。車輛及機(jī)械設(shè)備測控關(guān)鍵技術(shù)通過數(shù)據(jù)測試、采集、分析得到質(zhì)量及性能的檢測結(jié)果，不需要拆解車輛或者設(shè)備，該類型的測控技術(shù)符合市場需求，所以車輛及機(jī)械設(shè)備比較偏向于使用測控關(guān)鍵技術(shù)，測控關(guān)鍵技術(shù)是保障車輛及機(jī)械設(shè)備使用人員生命安全的重要手段。

2 ?車輛及機(jī)械設(shè)備測控關(guān)鍵技術(shù)概述

車輛及機(jī)械設(shè)備測控關(guān)鍵技術(shù)最常見的是檢測站，但是隨著科技的發(fā)展當(dāng)前同樣可以使用測控技術(shù)與儀器完成檢測，測控技術(shù)發(fā)展的方向是無損檢測。

2.1 測控技術(shù)的組成

測控技術(shù)由控制器、測控應(yīng)用程序、測控設(shè)備及儀器、線路和接口、檢測對象組成。控制器是測控技術(shù)的控制終端，控制器可以實現(xiàn)測控技術(shù)的開啟和關(guān)閉，它是測控系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分。測控應(yīng)用程序是測控技術(shù)的測控流程，不同的測控技術(shù)使用的測控應(yīng)用程序也不會相同。測控設(shè)備和儀器是測控技術(shù)需要使用的測量設(shè)備及儀器，如顯示器、執(zhí)行器等，不同的測控技術(shù)使用的設(shè)備和儀器也不會相同。線路和接口是連接測控技術(shù)使用設(shè)備和儀器的構(gòu)件，測控儀器或設(shè)備將測控結(jié)果通過線路傳輸?shù)綔y控系統(tǒng)中，再由測控系統(tǒng)分析檢測對應(yīng)的質(zhì)量和性能是否符合要求。測控技術(shù)顧名思義為測量和控制技術(shù)，該技術(shù)可以按照功能分為測量和控制兩個部分的技術(shù)，測量技術(shù)為通過測量設(shè)備和儀器得到的車輛及機(jī)械設(shè)備運行參數(shù)，控制技術(shù)為調(diào)整車輛及機(jī)械設(shè)備的運行狀態(tài)。測控技術(shù)通過改變車輛及機(jī)械設(shè)備的運行狀態(tài)可以得到不同的測量參數(shù)，再由測控系統(tǒng)分析測量參數(shù)即可得到測控結(jié)果，根據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行對照即可得知是否符合相關(guān)規(guī)定[1]。

2.2 測控技術(shù)的特點

測控技術(shù)隨著科技的發(fā)展變得越來越智能化、自動化，操作流程越來越精簡，對檢測對象的損傷越來越小。測量技術(shù)應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、集成技術(shù)、自動化控制技術(shù)將整個測控技術(shù)整合成為最精簡的形式，最后只需要測控人員將測量的車輛及機(jī)械設(shè)備運送到測控設(shè)備中即可實現(xiàn)自動化測控，工作人員可以直接通過測控系統(tǒng)得到性能和質(zhì)量檢測結(jié)果，不再需要人工計算，整個測控過程越來越簡化，測控效率也越來越高。而隨著測控技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了很多新型測控技術(shù)，如振動檢測技術(shù)、超聲波檢測技術(shù)及電渦流檢測技術(shù)等。這些測控技術(shù)分別被使用在車輛及機(jī)械設(shè)備的測控中，而且這些技術(shù)的特點是對檢測對應(yīng)的損傷小，無損檢測技術(shù)是測控技術(shù)將來必須具備的特點。測控技術(shù)需要保證在迅速完成質(zhì)量及性能的測量之后，還不會對測量對象造成結(jié)構(gòu)和材料上的損失。

3 ?車輛及機(jī)械設(shè)備測控關(guān)鍵技術(shù)

3.1 傳感器測控技術(shù)

振動檢測技術(shù)、溫度檢測技術(shù)、速度檢測技術(shù)、扭矩檢測技術(shù)等都需要使用傳感器，這些檢測技術(shù)是車輛軸承測控的常用技術(shù)。振動檢測技術(shù)可以監(jiān)視軸承運行狀態(tài)，一般通過布置監(jiān)視軸承的振動傳感器，由傳感器完成對軸承狀態(tài)的監(jiān)控并且將軸承數(shù)據(jù)傳輸?shù)綔y控系統(tǒng)，測控系統(tǒng)通過將測量數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對即可得知車輛軸承運行是否存在故障。軸承振動檢測還可以根據(jù)振動參數(shù)判斷出軸承與其連接的齒輪是否存在異常，這對軸承故障監(jiān)測和預(yù)防可以起到重要作用，該檢測方法可以采用振動檢測方法和儀器監(jiān)視軸承的運行狀態(tài)。振動檢測方法還可以直接在軸承上布置監(jiān)視傳感器，直接記錄軸承運行的振動參數(shù)，振動異常會導(dǎo)致軸承發(fā)出異常聲音，根據(jù)聲音即可判斷軸承工作是否存在異常。如果軸承存在剝離或者齒輪存在缺齒現(xiàn)象，振動聲音絕對與正常不一致，測控人員只需要分別振動聲音就可以完成測控工作[2]。

溫度檢測技術(shù)可以監(jiān)測軸承運行時的溫度，同時設(shè)置報警裝置，當(dāng)軸承運行狀態(tài)異常導(dǎo)致軸承過熱，溫度傳感器將溫度參數(shù)傳遞給報警裝置，報警裝置將溫度參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍進(jìn)行比對。如果軸承溫度大于標(biāo)準(zhǔn)范圍，報警裝置會發(fā)出過熱警報，這種檢測技術(shù)可以有效控制軸承的運行溫度。溫度檢測技術(shù)可以根據(jù)溫度參數(shù)決定軸承是否需要維修，軸承是否運行狀態(tài)異常需要考慮軸承在一定時間內(nèi)運行的距離、溫度、速度等參數(shù)，溫度檢測技術(shù)同樣是迅捷且高效的測控技術(shù)。速度檢測技術(shù)同樣需要設(shè)置傳感器，該傳感器裝置與GPS技術(shù)相互結(jié)合，根據(jù)車輛軸承運行的時間和距離計算出軸承運行速度，測控人員根據(jù)速度運行曲線即可判斷出該車輛軸承是否存在滾道缺陷等問題。扭矩檢測技術(shù)同樣如此，該技術(shù)根據(jù)扭矩的運行系數(shù)即可判斷出該軸承是否存在斷裂風(fēng)險，扭矩檢測對車輛軸承質(zhì)量的檢測有重要意義。

3.2 超聲波測控技術(shù)

超聲波檢測技術(shù)通常被用來檢測車輛及機(jī)械設(shè)備材料是否存在損傷，該技術(shù)首先要對車輛及機(jī)械設(shè)備質(zhì)量沒有問題的樣本進(jìn)行檢測，根據(jù)質(zhì)量及性能符合要求的樣本做出仿真檢測模型。然后再按照仿真模型比對其他檢測對應(yīng)的超聲波檢測結(jié)果，即可判斷出超聲波檢測結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果有哪些出入，這些與標(biāo)準(zhǔn)圖像不一致的檢測部位即可能存在異常。最后測控人員對該部位再次進(jìn)行檢測，確認(rèn)是否存在裂縫及結(jié)構(gòu)異常等問題，超聲波檢測技術(shù)效果比傳統(tǒng)檢測效率更高，不需要復(fù)雜的測控步驟，而且對檢測對應(yīng)的結(jié)構(gòu)和材料不會造成損傷。超聲波測控技術(shù)非常適合使用到車輛及機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量和性能檢測中，很多車輛的造價昂貴，內(nèi)部結(jié)構(gòu)精密，一旦測控時拆解車輛結(jié)構(gòu)或者材料都會導(dǎo)致其性能下降[3]。

為了保證檢測對應(yīng)性能不會因測控技術(shù)問題而下降，只能小心謹(jǐn)慎地完成質(zhì)量和性能檢驗，所以測控效率非常慢，這種檢測技術(shù)不被測控行業(yè)廣泛使用。而超聲波檢測技術(shù)則不存在問題，使用超聲波機(jī)械設(shè)備直接向檢測對象發(fā)出超聲波并且完成接收，即可在系統(tǒng)中得到超聲波反饋的實際結(jié)構(gòu)圖像，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的比對即可得到檢測對象與標(biāo)準(zhǔn)檢測模型存在哪些不同，這些位置進(jìn)行二次檢測即可發(fā)現(xiàn)檢測對象的質(zhì)量和性能問題。超聲波檢測技術(shù)的效率快、使用人員少、精度高、對檢測對象不會造成損傷，最重要的是可以準(zhǔn)確定位疑似損傷或者裂縫的位置，方便維修人員進(jìn)行維護(hù)。但是超聲波測控技術(shù)需要注意一點，即測控人員的操控質(zhì)量必須精準(zhǔn)，操作人員是影響測控結(jié)果的唯一因素，操作人員的操作出現(xiàn)失誤會導(dǎo)致測控結(jié)果出現(xiàn)巨大變化。

3.3 電渦流測控技術(shù)

電渦流檢測技術(shù)同樣屬于無損檢測技術(shù)，該技術(shù)主要檢測車輛及機(jī)械設(shè)備表面是否存在缺陷。電渦流檢測技術(shù)應(yīng)用了渦流的原理，利用檢測線圈與車輛或者機(jī)械設(shè)備表面的電渦流，可以得到檢測對象表面的實際情況。電渦流檢測技術(shù)需要使用線圈式探頭、電流檢測儀器以及檢測對象。線圈式探頭裝置在檢測時需要通交流電，如果車輛及機(jī)械設(shè)備的表面均勻不存在缺陷則會一直產(chǎn)生電渦流，一旦檢測對象表面出現(xiàn)缺陷，電渦流受到影響會停止流動。此時電流電測儀器會歸零，利用電渦流檢測技術(shù)可以直觀地判斷出檢測對象表面是否存在缺陷，然后測控人員可以根據(jù)損傷部位對其性能和質(zhì)量進(jìn)行判定[4]。

車輛及機(jī)械設(shè)備表面材料存在缺陷裂縫，已經(jīng)通過交流電的線圈式探頭放置到監(jiān)測對象上方，缺陷裂縫會阻擋電渦流的流動，此時電渦流的反射磁場強(qiáng)度發(fā)生變化，電表監(jiān)測儀器可以檢測到這一現(xiàn)象，由此可以確定檢測對象表面存在缺陷。電渦流的檢測儀器可以分為導(dǎo)電儀、測厚儀及探傷儀等不同類型的測控設(shè)備，這些測控設(shè)備雖然內(nèi)部構(gòu)造不同，但是在實際測控過程中都會產(chǎn)生高頻信號。而且都可以通過測控設(shè)備檢測到電渦流的變化，所以電渦流檢測儀器可以檢測到缺陷裂縫的信息。常見的電渦流線圈式探頭分穿過式、內(nèi)通過式、放置式三種：穿過式線圈探頭主要檢測管道形狀的機(jī)械裝備表面是否存在裂縫或缺陷;內(nèi)通過式線圈探頭主要適合檢測小型機(jī)械設(shè)備表面是否存在缺陷或者裂縫;放置式線圈探頭一般適合檢測結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備表面狀態(tài)，所以車輛及機(jī)械設(shè)備測控一般使用放置式線圈探頭，該類型的探頭可以在檢測對象的指定位置進(jìn)行檢測。

4 ?結(jié)論

綜上所述，車輛及機(jī)械設(shè)備測控關(guān)鍵技術(shù)有傳感器檢測技術(shù)、超聲波檢測技術(shù)、電渦流檢測技術(shù)等，每種測控技術(shù)適合檢測的對象不用，在實際測控中必須結(jié)合實際情況和檢測對象選擇出合適的測控技術(shù)，保證高效、高質(zhì)量地完成無損檢測。

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