車輛及機械設備測控關鍵技術分析

昌斌

摘要：車輛及機械設備必須要經過質量及性能檢測，在檢測過程中使用各種形式的測控技術，提高對車輛及機械設備生產產品質量的要求。本文對車輛及機械設備測控關鍵技術的重要性簡要介紹，概括其測控關鍵技術的含義，并且從電子智能化測控技術、安全性能測控技術及遙感測控技術三個方面詳細分析。

關鍵詞：車輛;機械設備;測控關鍵技術

0 ?引言

改革開放之后我國經濟迅速發展，國民對車輛的需求逐年增多，車輛生產及品牌數量也在不斷增加，越來越多的廠家進入汽車制造領域。為了保證車輛生產的質量符合要求，必須對質量進行測量控制，否則車輛質量或者性能問題不符合要求會導致交通事故或者污染排放的增多，機械設備質量性能檢測同樣可以使用測控技術。

1 ?車輛及機械設備測控關鍵技術的重要性

汽車是近代文明的產物，隨著科技的不斷發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行測控檢測，查看汽車的廢氣排放量、安全性能、燈光系統及車輛噪音等是否符合相關規定，測控技術可以在不拆解或者損壞汽車的前提下完成質量和性能檢測過程。現代社會商品種類眾多，生產需要的機械設備類型也多種多樣，所以機械設備的質量和性能檢測同樣成為當前主要問題。機械設備測控盡量不要破壞原有的結構，否則拆解復原后可能導致其性能下降，所以機械設備質量及性能檢測可以使用汽車的測控技術，二者測控要求相似。測控技術是保障車輛及機械設備質量和性能的基礎，所以其測控關鍵技術至關重要，各大生產廠家在車輛及機械設備投入使用前必須通過測控技術保證其質量及性能達到相關標準，保障車輛及機械設備使用人員的人身安全。車輛及機械設備測控關鍵技術通過數據測試、采集、分析得到質量及性能的檢測結果，不需要拆解車輛或者設備，該類型的測控技術符合市場需求，所以車輛及機械設備比較偏向于使用測控關鍵技術，測控關鍵技術是保障車輛及機械設備使用人員生命安全的重要手段。

2 ?車輛及機械設備測控關鍵技術概述

車輛及機械設備測控關鍵技術最常見的是檢測站，但是隨著科技的發展當前同樣可以使用測控技術與儀器完成檢測，測控技術發展的方向是無損檢測。

2.1 測控技術的組成

測控技術由控制器、測控應用程序、測控設備及儀器、線路和接口、檢測對象組成。控制器是測控技術的控制終端，控制器可以實現測控技術的開啟和關閉，它是測控系統的重要構成部分。測控應用程序是測控技術的測控流程，不同的測控技術使用的測控應用程序也不會相同。測控設備和儀器是測控技術需要使用的測量設備及儀器，如顯示器、執行器等，不同的測控技術使用的設備和儀器也不會相同。線路和接口是連接測控技術使用設備和儀器的構件，測控儀器或設備將測控結果通過線路傳輸到測控系統中，再由測控系統分析檢測對應的質量和性能是否符合要求。測控技術顧名思義為測量和控制技術，該技術可以按照功能分為測量和控制兩個部分的技術，測量技術為通過測量設備和儀器得到的車輛及機械設備運行參數，控制技術為調整車輛及機械設備的運行狀態。測控技術通過改變車輛及機械設備的運行狀態可以得到不同的測量參數，再由測控系統分析測量參數即可得到測控結果，根據相關規定進行對照即可得知是否符合相關規定[1]。

2.2 測控技術的特點

測控技術隨著科技的發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。測量技術應用計算機技術、數字技術、集成技術、自動化控制技術將整個測控技術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械設備運送到測控設備中即可實現自動化測控，工作人員可以直接通過測控系統得到性能和質量檢測結果，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。而隨著測控技術的發展，出現了很多新型測控技術，如振動檢測技術、超聲波檢測技術及電渦流檢測技術等。這些測控技術分別被使用在車輛及機械設備的測控中，而且這些技術的特點是對檢測對應的損傷小，無損檢測技術是測控技術將來必須具備的特點。測控技術需要保證在迅速完成質量及性能的測量之后，還不會對測量對象造成結構和材料上的損失。

3 ?車輛及機械設備測控關鍵技術

3.1 傳感器測控技術

振動檢測技術、溫度檢測技術、速度檢測技術、扭矩檢測技術等都需要使用傳感器，這些檢測技術是車輛軸承測控的常用技術。振動檢測技術可以監視軸承運行狀態，一般通過布置監視軸承的振動傳感器，由傳感器完成對軸承狀態的監控并且將軸承數據傳輸到測控系統，測控系統通過將測量數據與標準數據進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振動參數判斷出軸承與其連接的齒輪是否存在異常，這對軸承故障監測和預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視軸承的運行狀態。振動檢測方法還可以直接在軸承上布置監視傳感器，直接記錄軸承運行的振動參數，振動異常會導致軸承發出異常聲音，根據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]。

溫度檢測技術可以監測軸承運行時的溫度，同時設置報警裝置，當軸承運行狀態異常導致軸承過熱，溫度傳感器將溫度參數傳遞給報警裝置，報警裝置將溫度參數與標準溫度范圍進行比對。如果軸承溫度大于標準范圍，報警裝置會發出過熱警報，這種檢測技術可以有效控制軸承的運行溫度。溫度檢測技術可以根據溫度參數決定軸承是否需要維修，軸承是否運行狀態異常需要考慮軸承在一定時間內運行的距離、溫度、速度等參數，溫度檢測技術同樣是迅捷且高效的測控技術。速度檢測技術同樣需要設置傳感器，該傳感器裝置與GPS技術相互結合，根據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。扭矩檢測技術同樣如此，該技術根據扭矩的運行系數即可判斷出該軸承是否存在斷裂風險，扭矩檢測對車輛軸承質量的檢測有重要意義。

3.2 超聲波測控技術

超聲波檢測技術通常被用來檢測車輛及機械設備材料是否存在損傷，該技術首先要對車輛及機械設備質量沒有問題的樣本進行檢測，根據質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的超聲波檢測結果，即可判斷出超聲波檢測結果與標準結果有哪些出入，這些與標準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行檢測，確認是否存在裂縫及結構異常等問題，超聲波檢測技術效果比傳統檢測效率更高，不需要復雜的測控步驟，而且對檢測對應的結構和材料不會造成損傷。超聲波測控技術非常適合使用到車輛及機械設備的質量和性能檢測中，很多車輛的造價昂貴，內部結構精密，一旦測控時拆解車輛結構或者材料都會導致其性能下降[3]。

為了保證檢測對應性能不會因測控技術問題而下降，只能小心謹慎地完成質量和性能檢驗，所以測控效率非常慢，這種檢測技術不被測控行業廣泛使用。而超聲波檢測技術則不存在問題，使用超聲波機械設備直接向檢測對象發出超聲波并且完成接收，即可在系統中得到超聲波反饋的實際結構圖像，根據圖像數據的比對即可得到檢測對象與標準檢測模型存在哪些不同，這些位置進行二次檢測即可發現檢測對象的質量和性能問題。超聲波檢測技術的效率快、使用人員少、精度高、對檢測對象不會造成損傷，最重要的是可以準確定位疑似損傷或者裂縫的位置，方便維修人員進行維護。但是超聲波測控技術需要注意一點，即測控人員的操控質量必須精準，操作人員是影響測控結果的唯一因素，操作人員的操作出現失誤會導致測控結果出現巨大變化。

3.3 電渦流測控技術

電渦流檢測技術同樣屬于無損檢測技術，該技術主要檢測車輛及機械設備表面是否存在缺陷。電渦流檢測技術應用了渦流的原理，利用檢測線圈與車輛或者機械設備表面的電渦流，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，如果車輛及機械設備的表面均勻不存在缺陷則會一直產生電渦流，一旦檢測對象表面出現缺陷，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損傷部位對其性能和質量進行判定[4]。

車輛及機械設備表面材料存在缺陷裂縫，已經通過交流電的線圈式探頭放置到監測對象上方，缺陷裂縫會阻擋電渦流的流動，此時電渦流的反射磁場強度發生變化，電表監測儀器可以檢測到這一現象，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電儀、測厚儀及探傷儀等不同類型的測控設備，這些測控設備雖然內部構造不同，但是在實際測控過程中都會產生高頻信號。而且都可以通過測控設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械裝備表面是否存在裂縫或缺陷;內通過式線圈探頭主要適合檢測小型機械設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構復雜的設備表面狀態，所以車輛及機械設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行檢測。

4 ?結論

綜上所述，車輛及機械設備測控關鍵技術有傳感器檢測技術、超聲波檢測技術、電渦流檢測技術等，每種測控技術適合檢測的對象不用，在實際測控中必須結合實際情況和檢測對象選擇出合適的測控技術，保證高效、高質量地完成無損檢測。

參考文獻：

[1]折越.測控技術與儀器的智能化發展與應用探索[J].南方農機，2020，51（11）：210.

[2]思睿.半導體測試機本土供應商華峰測控科創板掛牌——訪北京華峰測控技術股份有限公司總經理蔡琳女士[J].中國集成電路，2020，29（Z3）：12-13.

[3]李輝，王加安，張美鳳，等.“產教融合”背景下地方高校儀器類專業人才培養模式探索與實踐——以常州工學院測控技術與儀器專業為例[J].科技視界，2020（16）：39-40.

[4]劉倩穎，劉季.關于計算機網絡技術對測控技術發展的促進作用分析[J].中國新通信，2020，22（10）：72.