基于互聯網的絕對值定標的動平衡機電測顯示箱控制系統的制作方法
本發明屬于機器或部件的動、靜平衡測試設備技術領域，尤其涉及一種基于互聯網的絕對值定標的動平衡機電測顯示箱控制系統。
背景技術：
目前，當零件作旋轉運動時，例如各種傳動軸、主軸、風機、水泵葉輪、刀具、電動機和汽輪機的轉子等，統稱為回轉體。在理想的情況下回轉體旋轉與不旋轉時，對軸承產生的壓力是一樣的，這樣的回轉體是平衡的回轉體。但工程中的各種回轉體，由于材質不均勻或毛坯缺陷、加工及裝配中產生的誤差，甚至設計時就具有非對稱的幾何形狀等多種因素，使得回轉體在旋轉時，其上每個微小質點產生的離心慣性力不能相互抵消，離心慣性力通過軸承作用到機械及其基礎上，引起振動，產生了噪音，加速軸承磨損，縮短了機械壽命，嚴重時能造成破壞性事故。為此，必須對轉子進行平衡，使其達到允許的平衡精度等級，或使因此產生的機械振動幅度降在允許的范圍內。
傳統的轉子動、靜平衡的測試方式為：利用機電信號之間的轉換進行判定，但是設備結構復雜，且內部電路極易發生故障，測值多為人為判定，人為誤差較大，測試結果準確率較低。
技術實現要素：
本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種基于互聯網的，電測結果準確率較高和操作便捷的一種基于互聯網的絕對值定標的動平衡機電測顯示箱控制系統。
本發明是這樣實現的，一種基于互聯網的絕對值定標的動平衡機電測顯示箱控制系統，包括主體和單片機控制器，所述主體的前端面從上到下依次設置有指示燈、顯示器和揚聲器，所述顯示器的右側設置有觸摸感應鍵盤，所述觸摸感應鍵盤由按鍵和電容感應檢測電路構成，所述主體通過屏蔽線分別與第一壓電式傳感器、第二壓電式傳感器、壓力傳感器、轉速傳感器和光電傳感器連接，所述單片機控制器的輸出端分別與指示燈、顯示器、揚聲器、程控增益放大器和濾波模塊的輸入端電性連接，所述單片機控制器的輸入端分別與電容感應檢測電路、數據采集控制模塊、計時器和電源模塊的輸出端電性連接，所述單片機控制器分別與數據處理模塊、RAM存儲器、ROM存儲器、數據庫和無線射頻收發模塊電性連接，所述數據采集控制模塊的輸入端分別與第一壓電式傳感器、第二壓電式傳感器、壓力傳感器、轉速傳感器和光電傳感器的輸出端電性連接，所述無線射頻收發模塊通過GPRS網絡與外部設備連接；
所述顯示器具體為LED顯示器；所述觸摸感應鍵盤下方設置有接口；所述外部設備為電腦、手機具有網絡連接功能的電子產品。
進一步，所述單片機控制器設置有切面轉化模塊，所述切面轉化為二維圖像且填充該圖像邊緣下方，使其成為具有顏色的彩色圖像按以下方法進行：
數字調制信號MASK、MFSK、MPSK的分數低階模糊函數的多普勒頻移為零的切面表示為：
其中，是寬度為Tb-τ的門函數；
以上三式只有的系數不同，MASK信號的不恒為1；MFSK信號的不恒為1；對于2ASK信號，an＝0,1；對于4ASK信號，an＝0,1，2，3，兩種信號的不同，分數低階模糊函數的多普勒頻移為零的切面輪廓也不同；對于2FSK信號，fm＝-Δf,Δf；對于4FSK信號，fm＝-3Δf,-Δf,Δf,3Δf，兩種信號的不同，分數低階模糊函數的多普勒頻移為零的切面輪廓也不同；
將分數低階模糊函數的多普勒頻移為零的切面轉化為二維圖像并設置小于切面最大值的像素點(s,z)的像素值為其中ξ和λ分別為圖像紅、綠、藍三原色的值，使圖像成為具有顏色的彩色圖像。
進一步，所述揚聲器設置有聲波彌散曲線數值求解模塊，所述聲波彌散曲線數值求解模塊的求解方法利用彌散方程模值在零點附近的收斂性求解聲波傳感器中的彌散特性，對實波數域與復波數域的情況均適用；包括：
根據波數的求解空間確定掃描單元的形式；聲波在不同結構中傳播的彌散方程為二元超越方程f(ω,ξ)＝0，當在實波數域和純需波數的情況下求解此方程時，頻率ω和波數ξ組成了一個二維平面，而方程f(ω,ξ)＝0的解則是一條條平面內的曲線，選擇固定頻率或者波數中的任意一個會得到ω-ξ二維平面內的一條直線，再用線元對這條直線進行掃描，線元在ω-ξ二維平面內與彌散曲線的交點是唯一的；當在復波數域內求解此方程時，波數ξ為復數，令ξ＝a+bi，a,b均為實數，則方程g(a,b,ξ)＝f(ω,ξ)＝0；方程變為a,b,ξ的三元超越方程，波數的實部a，虛部b以及頻率ω組成了一個三維空間，而方程g(a,b,ξ)＝0的解是一條條空間內的曲線，選擇固定波數的實部a，虛部b以及頻率ω中任意一個會得到a-b-ξ空間中的一個平面，再用面元對這個平面進行掃描，面元在a-b-ξ的三維空間中與彌散曲線的交點是唯一的；
利用掃描單元比較找出在相應空間中彌散方程模值的極小值點；在選擇好相應的掃面微元后，取步長劃分微元，比較劃分節點上方程的模值|f(ω,ξ)|的大小，找出彌散方程模值取最小值的節點，若節點不取在掃描微元的邊界節點上，則此節點即為模值極小值點，然后依次進入下一個掃描微元，新的掃描微元需將上一掃描微元中的部分邊界節點包含在內部；最后，以某一步長改變初始固定的頻率或波數的值，找出空間中的所有彌散方程的模值極小值點；
利用彌散方程的模值在零點附近的收斂性判斷極小值點是否為零點；在掃描微元中得到方程模值取極小值的某個節點后，以此節點為中心，相鄰節點為邊界節點，形成新的微元，取合適的步長劃分此微元，計算新微元節點上的方程模值，比較得出取最小值的節點；重復上述過程，得到一系列模值遞減的極小值節點，若初始極小值節點的模值比上最新極小值節點的模值趨向于無窮，則此極小值節點為零點。
進一步，所述無線射頻收發模塊的能量估計方法包括：
在無線傳感器網絡每個簇中，如果能知道相鄰節點的剩余能量，就能選取剩余能量較多的節點作為新簇首，以達到均衡能量消耗，最大化每個簇的網絡生命的目的；
同一個無線傳感器網絡每個節點一般采用相同型號的設備；每個節點傳輸一個單位數據所需的Eproc近似相等，接收一個單位數據所需的Ejr也近似相等；dij值是一定的，從節點i到節點j的Eijwas和從節點j到節點i的Ejiwas也近似相等；
節點t為舊簇首，節點i為該簇中的其他一節點，從節點t到節點i傳輸一個單位數據所需能量為Etis，信號處理所需的能量為Eproc，抵消傳輸路徑損耗所需的能量為Esiwas，那么根據：
Etis＝Eproc+Esiwas (2.1)
從節點i到節點t傳輸一個單位數據所需能量為Eits，抵消傳輸路徑損耗所需的能量為Eitwas，那么：
Eits＝Eproc+Eitwas (2.2)
由于
Etiwas＝Eitwas (2.3)
將公式(2.3)代入公式(2.2)，比較(2.1)可得：
Etis＝Eits；
即從節點i到節點t傳輸一個單位數據所需能量等于從節點t到節點i傳輸一個單位數據所需能量；
另外，節點t接收一個單位數據所需的Etr與節點i接收一個單位數據所需的Eir也相等；
某時間周期內節點i接收m個數據，發送n個數據，那么節點i的能量總消耗為ei(k)：
ei(k)＝mEtr+nEtis (2.4)
知道相鄰節點某時間周期內節點i接收和發送的數據量，就可根據簇首的Etis和Etr，算出某時間周期內節點i的能量總消耗，從而得到該節點的剩余能量。
本發明提供的基于互聯網的絕對值定標的動平衡機電測顯示箱控制系統，充分地利用互聯網數據傳輸與數據處理的優越性，提高了測試數據處理速度和測試結果準確率，通過利用各種傳感器避免了傳統測試方法中電路復雜的弊端，測試結果能夠及時反饋，且測試結果能夠及時保存，外部設備通過GPRS網絡可對單片機控制器遠程控制，提高了操作的便利性，設備操作簡單，使用便捷。
附圖說明
圖1是本發明實施例提供的基于互聯網的絕對值定標的動平衡機電測顯示箱控制系統結構示意圖。
圖2是本發明實施例提供的基于互聯網的絕對值定標的動平衡機電測顯示箱控制系統實物圖。
圖中：1、主體；2、單片機控制器；3、指示燈；4、顯示器；5、揚聲器；6、觸摸感應鍵盤；7、按鍵；8、電容感應檢測電路；9、屏蔽線；10、第一壓電式傳感器；11、第二壓電式傳感器；12、壓力傳感器；13、轉速傳感器；14、光電傳感器；15、程控增益放大器；16、濾波模塊；17、數據采集控制模塊；18、計時器；19、電源模塊；20、數據處理模塊；21、RAM存儲器；22、ROM存儲器；23、數據庫；24、無線射頻收發模塊；25、GPRS網絡；26、外部設備；27、接口。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
下面結合附圖對本發明的應用原理作詳細的描述。
本發明實施例提供的基于互聯網的絕對值定標的動平衡機電測顯示箱控制系統，包括主體1和單片機控制器2，所述主體1的前端面從上到下依次設置有指示燈3、顯示器4和揚聲器5，所述顯示器4的右側設置有觸摸感應鍵盤6，所述觸摸感應鍵盤6由按鍵7和電容感應檢測電路8構成，所述主體1通過屏蔽線9分別與第一壓電式傳感器10、第二壓電式傳感器11、壓力傳感器12、轉速傳感器13和光電傳感器14連接，所述單片機控制器2的輸出端分別與指示燈3、顯示器4、揚聲器5、程控增益放大器15和濾波模塊16的輸入端電性連接，所述單片機控制器2的輸入端分別與電容感應檢測電路8、數據采集控制模塊17、計時器18和電源模塊19的輸出端電性連接，所述單片機控制器2分別與數據處理模塊20、RAM存儲器21、ROM存儲器22、數據庫23和無線射頻收發模塊24電性連接，所述數據采集控制模塊17的輸入端分別與第一壓電式傳感器10、第二壓電式傳感器11、壓力傳感器12、轉速傳感器13和光電傳感器14的輸出端電性連接，所述無線射頻收發模塊24通過GPRS網絡25與外部設備26連接。
進一步，所述顯示器4具體為LED顯示器4。
進一步，所述觸摸感應鍵盤6下方設置有接口27。
進一步，所述外部設備26為電腦、手機等具有網絡連接功能的電子產品。
進一步，所述單片機控制器設置有切面轉化模塊，所述切面轉化為二維圖像且填充該圖像邊緣下方，使其成為具有顏色的彩色圖像按以下方法進行：
數字調制信號MASK、MFSK、MPSK的分數低階模糊函數的多普勒頻移為零的切面表示為：
其中，是寬度為Tb-τ的門函數；
以上三式只有的系數不同，MASK信號的不恒為1；MFSK信號的不恒為1；對于2ASK信號，an＝0,1；對于4ASK信號，an＝0,1，2，3，兩種信號的不同，分數低階模糊函數的多普勒頻移為零的切面輪廓也不同；對于2FSK信號，fm＝-Δf,Δf；對于4FSK信號，fm＝-3Δf,-Δf,Δf,3Δf，兩種信號的不同，分數低階模糊函數的多普勒頻移為零的切面輪廓也不同；
將分數低階模糊函數的多普勒頻移為零的切面轉化為二維圖像并設置小于切面最大值的像素點(s,z)的像素值為其中ξ和λ分別為圖像紅、綠、藍三原色的值，使圖像成為具有顏色的彩色圖像。
進一步，所述揚聲器設置有聲波彌散曲線數值求解模塊，所述聲波彌散曲線數值求解模塊的求解方法利用彌散方程模值在零點附近的收斂性求解聲波傳感器中的彌散特性，對實波數域與復波數域的情況均適用；包括：
根據波數的求解空間確定掃描單元的形式；聲波在不同結構中傳播的彌散方程為二元超越方程f(ω,ξ)＝0，當在實波數域和純需波數的情況下求解此方程時，頻率ω和波數ξ組成了一個二維平面，而方程f(ω,ξ)＝0的解則是一條條平面內的曲線，選擇固定頻率或者波數中的任意一個會得到ω-ξ二維平面內的一條直線，再用線元對這條直線進行掃描，線元在ω-ξ二維平面內與彌散曲線的交點是唯一的；當在復波數域內求解此方程時，波數ξ為復數，令ξ＝a+bi，a,b均為實數，則方程g(a,b,ξ)＝f(ω,ξ)＝0；方程變為a,b,ξ的三元超越方程，波數的實部a，虛部b以及頻率ω組成了一個三維空間，而方程g(a,b,ξ)＝0的解是一條條空間內的曲線，選擇固定波數的實部a，虛部b以及頻率ω中任意一個會得到a-b-ξ空間中的一個平面，再用面元對這個平面進行掃描，面元在a-b-ξ的三維空間中與彌散曲線的交點是唯一的；
利用掃描單元比較找出在相應空間中彌散方程模值的極小值點；在選擇好相應的掃面微元后，取步長劃分微元，比較劃分節點上方程的模值|f(ω,ξ)|的大小，找出彌散方程模值取最小值的節點，若節點不取在掃描微元的邊界節點上，則此節點即為模值極小值點，然后依次進入下一個掃描微元，新的掃描微元需將上一掃描微元中的部分邊界節點包含在內部；最后，以某一步長改變初始固定的頻率或波數的值，找出空間中的所有彌散方程的模值極小值點；
利用彌散方程的模值在零點附近的收斂性判斷極小值點是否為零點；在掃描微元中得到方程模值取極小值的某個節點后，以此節點為中心，相鄰節點為邊界節點，形成新的微元，取合適的步長劃分此微元，計算新微元節點上的方程模值，比較得出取最小值的節點；重復上述過程，得到一系列模值遞減的極小值節點，若初始極小值節點的模值比上最新極小值節點的模值趨向于無窮，則此極小值節點為零點。
進一步，所述無線射頻收發模塊的能量估計方法包括：
在無線傳感器網絡每個簇中，如果能知道相鄰節點的剩余能量，就能選取剩余能量較多的節點作為新簇首，以達到均衡能量消耗，最大化每個簇的網絡生命的目的；
同一個無線傳感器網絡每個節點一般采用相同型號的設備；每個節點傳輸一個單位數據所需的Eproc近似相等，接收一個單位數據所需的Ejr也近似相等；dij值是一定的，從節點i到節點j的Eijwas和從節點j到節點i的Ejiwas也近似相等；
節點t為舊簇首，節點i為該簇中的其他一節點，從節點t到節點i傳輸一個單位數據所需能量為Etis，信號處理所需的能量為Eproc，抵消傳輸路徑損耗所需的能量為Esiwas，那么根據：
Etis＝Eproc+Esiwas (2.1)
從節點i到節點t傳輸一個單位數據所需能量為Eits，抵消傳輸路徑損耗所需的能量為Eitwas，那么：
Eits＝Eproc+Eitwas (2.2)
由于
Etiwas＝Eitwas (2.3)
將公式(2.3)代入公式(2.2)，比較(2.1)可得：
Etis＝Eits；
即從節點i到節點t傳輸一個單位數據所需能量等于從節點t到節點i傳輸一個單位數據所需能量；
另外，節點t接收一個單位數據所需的Etr與節點i接收一個單位數據所需的Eir也相等；
某時間周期內節點i接收m個數據，發送n個數據，那么節點i的能量總消耗為ei(k)：
ei(k)＝mEtr+nEtis (2.4)
知道相鄰節點某時間周期內節點i接收和發送的數據量，就可根據簇首的Etis和Etr，算出某時間周期內節點i的能量總消耗，從而得到該節點的剩余能量。
工作原理：該基于互聯網的絕對值定標的動平衡機電測顯示箱控制系統，第一壓電式傳感器10和第二壓電式傳感器11能夠分別檢測轉子不同測點振動情況，并將機械振動轉化為電信號，壓力傳感器12能夠檢測轉子的支撐件所受壓力變化情況，轉速傳感器13能夠檢測轉子轉速變化情況，光電傳感器14利用光學特性檢測轉子上測點的振動情況，程控增益放大器15能夠對系統產生的電信號自動放大，提高測量精度和測量范圍，濾波模塊16能夠對系統內部電流傳導過程中產生的電磁波進行過濾，降低電磁波對系統的干擾，數據采集控制模塊17可接收分別來自第一壓電式傳感器10、第二壓電式傳感器11、壓力傳感器12、轉速傳感器13和光電傳感器14的檢測信號，計時器18能夠對測試時間記錄，電源模塊19為系統供電，電容感應檢測電路8可對單片機控制器2輸入操作指令，數據處理模塊20能夠對檢測數據綜合處理分析，并反饋給單片機控制器2，RAM存儲器21能夠對數據臨時存儲，ROM存儲器22能夠對數據永久存儲，數據庫23內存儲有多種轉子數據，無線射頻收發模塊24能夠接收和發送無線信號，外部設備26能夠通過GPRS網絡25對單片機控制器2遠程控制，通過接口27可連接外部打印機，單片機控制器2根據反饋信號對指示燈3、顯示器4和揚聲器5輸入相應指令，直觀的反映電測結果。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
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