使用CompactRIO、labview 平臺監(jiān)控露天礦場使用的機器鏟
概述：使用NI CompactRIO平臺與NI LabVIEW軟體來創(chuàng)造的客制化振動與壓力連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)。

露天礦場使用的機器鏟是大型、活動式、非靜止的機器，用來裝載卡車，將礦石運送到加工廠。通常機器鏟與卡車的數(shù)量比例約為1 比12，所以機器鏟若發(fā)生意外的停工，便會對產(chǎn)量造成直接的影響，所以機器鏟被視為關鍵性的機器。
習慣上來說，要為這種機器鏟進行狀態(tài)監(jiān)控與預測性技術是很困難的，這是因為缺乏足夠的分析運算法與設備，而且環(huán)境太過惡劣。普通設備的傳統(tǒng)振動分析(旋轉機器進行預測性維修的主要工具) 是根據(jù)傅葉爾轉換來執(zhí)行的，傅葉爾轉換會假設旋轉速度不變。這對機器鏟來說是不夠的，所以便使用另1 種方法。
因為急需從回應式、預防式的維修策略轉變成預測式、主動式的策略，所以便開發(fā)了SiAMFlex 這種彈性監(jiān)控系統(tǒng)(Advanced System for Flexible Monitoring)。原先是智利Concepción 大學Pedro Saavedra 教授所進行的計畫，目的是要為機器鏟的振動信號發(fā)展出適當?shù)恼駝臃治鲞\算法。等到運算法發(fā)展完畢之后，下一步就是執(zhí)行SiAMFlex 做為連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的核心?，F(xiàn)在SiAMFlex 是由CADETECH 公司支援并持續(xù)更新，以維持完整的機械結構資產(chǎn)完整管理與分析工具。

擷取的資料暫時儲存在CompactRIO 的內(nèi)部快閃硬碟中，然后透過無線連結自動下載到主要伺服器中，資料在主要伺服器中處理、與更多復雜的警報參數(shù)比較，然后儲存在資料庫中。如果無法無線連結到伺服器時，使用者可以透過短程、點對點的無線連結(使用者靠近機器鏟以建立連結) 連上并手動下載資料；接上乙太網(wǎng)路連接線，或是在CompactRIO的USB 插槽上插入隨身碟，資料便會自動上傳。<0}
資料一旦處理儲存好了，就可以供下列之用：使用者視覺化、分析、手動處理，以及在伺服器上進行趨勢管理，或是有網(wǎng)路可存取資料庫的電腦，也可進行趨勢管理。所有的組態(tài)、資料移轉、處理、視覺化與分析軟體都充分內(nèi)建在LabVIEW 里。

CompactRIO模塊
渦輪增壓器性能中重要的變量包含溫度、壓力和轉速。系統(tǒng)組件包含多個NI C系列模塊，包括NI 9217 RTD模擬輸入模塊測量電阻溫度傳感器（RTD）溫度、NI 9211熱電偶輸入模塊測量熱電偶溫度、NI 9203數(shù)據(jù)采集模塊測量壓力和電流、NI 9423漏極數(shù)字輸入模塊測量轉速。此外，還采用了NI 9265同步更新模擬輸出模塊作為系統(tǒng)和模擬輸出值的外部接口，NI 9425漏極數(shù)字輸入模塊和NI 9476源數(shù)字輸出模塊用于數(shù)字I/O值。檢測系統(tǒng)由系統(tǒng)操作員通過用戶界面進行控制。監(jiān)視外部系統(tǒng)使得用戶可以控制和管理整個系統(tǒng)。
結論
渦輪增壓器是車輛引擎的重要部分，其性能直接影響整個引擎的性能。對渦輪增壓器性能進行適當?shù)臏y試是確保終產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵步驟。以前的PLC系統(tǒng)無法提供所需的精度。使用基于CompactRIO的全新檢測系統(tǒng)替換PLC系統(tǒng)節(jié)省了空間，并且提供了更高的精度、更高的分辨率和更好的性能。此外，由于系統(tǒng)開發(fā)員熟悉CompactRIO的開發(fā)方法，可以在短時間內(nèi)讓系統(tǒng)開始運行，這樣節(jié)省了時間和開發(fā)資源。

使用LabVIEW 建構非侵入式技術而測得水果成熟度
概述：NI LabVIEW可找出平行板電容器雙板之間的佳距離。

因為農(nóng)業(yè)的原料與后農(nóng)產(chǎn)品均需達到相同品質(zhì)，所以在采收前后了解水果的品質(zhì)與成熟度格外重要。但是一般果農(nóng)難以確實得知水果的成熟度，特別是果色與成熟度無關的水果。雖然或果農(nóng)可以看出水果成熟度，但也無法因應大量采收的水果。因此我們需要穩(wěn)定、快速、非侵入式的技術，測得水果的物理屬性而進一步了解水果的品質(zhì)與其成熟度。只要能且自動分類水果的成熟度，就能進一步讓農(nóng)業(yè)升級，并造福超級市場的消費者。舉例來說，若能根據(jù)采收條件而系統(tǒng)性的了解水果成熟度，就能讓消費者進一步判斷水果品質(zhì)。
大多數(shù)的傳統(tǒng)方式均具有破壞性，而無法大量應用于實務中。某些方式則透過硬度計(Penetrometer) 或沖擊力，測得水果的硬度。另可量測與成熟度相關的參數(shù)或化學物含量，如pH 酸堿值、可滴定酸度(Titratable acidity，TA)、可溶性固態(tài)物(Soluble-solid，SS) 含量、乙烯(Ethylene) 含量等。若要量測這些化學值與參數(shù)，往往侵入水果再應用復雜的分析技術，如氣液相層析(Gas - Liquid Chromatography (GLC) 與滴定法(測酸度)。
但近出現(xiàn)了非侵入式的水果成熟度檢測法。這些方法包含核磁共振(NMR) 與質(zhì)子共振(PMR)，可了解可溶性固態(tài)物的含量；機器視覺系統(tǒng)則可減測水果果皮的顏色；音訊系統(tǒng)則可測出水果硬度。但是這些方式仍有潛在問題，如NMR 與PMR 均為位的設備，且水果顏色不一定與其成熟度相關。

使用LabVIEW測量內(nèi)燃機氣缸壓力
概述：基于LabVIEW軟件控制的DAQ板卡，開發(fā)出OPTIMIZER——一款靈活、經(jīng)濟的基于PC的氣缸壓力測量分析系統(tǒng)。

背景
內(nèi)燃機的性能，取決于許多因素。對于給定壓縮比的情況，佳馬力和發(fā)動機扭矩會出現(xiàn)在以下情況：
? 每個氣缸的進氣口和進氣閥的進氣量均達到大
? 燃料/空氣處于適當比例
? 燃料和空氣充分混合
? 調(diào)整點火提前量，避免初始爆震
由于是燃料/空氣混合物的燃燒產(chǎn)生的壓力產(chǎn)生了發(fā)動機的扭矩和動力，所以在發(fā)動機研發(fā)中重要的檢查參數(shù)就是在壓縮和做功沖程中的氣缸壓力大小及其定時。進氣歧管的臺架測試是在恒流情況下記錄一定壓降下的氣流情況。但當安裝在發(fā)動機上后，進氣歧管的氣流就變成了受活塞運動、進氣閥面積、氣閥定時和重疊時間以及流道形狀影響的非恒流過程。這些參數(shù)的共同作用，往往會導致多缸發(fā)動機不同氣缸進氣差異。
優(yōu)化發(fā)動機性能的步就是設計進氣歧管和氣閥系以大限度的給每一個氣缸提供等量空氣。對于給定的壓縮比和進氣口溫度，操作者可以通過測量點火之前壓縮沖程中的氣缸壓力來獲得進氣信息。因為油氣混合物的燃燒是一個復雜的反應過程，牽涉到很多氣缸的幾何因素以及其它因素，如油氣混合情況、汽油辛烷值、燃料當量比、發(fā)動機溫度、空氣溫度和濕度，以及點火時間等—— 調(diào)整這些參數(shù)，以獲得佳的性能，將是一個相當大的挑戰(zhàn)。
通過觀察氣缸壓力測量值以及峰值壓力相對活塞頂死中心（Top-dead-center, TDC）的位置，發(fā)動機技術人員可以迅速將發(fā)動機調(diào)校到佳性能。由燃燒質(zhì)量分數(shù)可見，對于大多數(shù)傳統(tǒng)發(fā)動機而言，如果峰值壓力出現(xiàn)在TDC之后12到15度，并且燃燒發(fā)生在TDC附近的等容階段時，發(fā)動機將表現(xiàn)出佳性能。但在給定壓縮比和燃油辛烷值情況下，為了達到佳性能所采取的點火提前可能會因為嚴重的火花爆擊現(xiàn)象而導致氣閥過熱。因此，在性能優(yōu)化過程中，發(fā)動機技術人員需要檢測TDC之后的10和40度之間火花爆擊的氣缸壓力。如果檢測到爆震，點火提前取消，以避免活塞受損。
使用LabVIEW和PXI定位飛行過程中飛機的噪聲源
概述：基于NI LabVIEW軟件搭建一個應用程序，并使用NI PXI硬件從布置在跑道上的相位麥克風陣列采集數(shù)據(jù)。

研究客機上的噪聲源
為了能開發(fā)出更為安靜的客機，我們定位所有的噪聲源，以加強我們對噪音生成原理的認識。在開發(fā)一架飛機時，我們可以通過數(shù)值分析和模型測試預測噪音等級。然而，實際飛機噪音的屬性和特性只能在實際飛行測試中才能獲得。利用聲音波束成形技術來定位噪音源是一種有效可行的方法。波束成形是一種使用定位噪聲源的方法，同時能獲得噪聲源的振幅。雖然我們在JAXA項目上小型模型飛機的風洞測試和飛行測試中已經(jīng)發(fā)展并改進了這項技術，但還未曾將這項技術應用于實際飛行的飛機中。2009年，我們擁有了一架小型Mitsubishi MU-300 Diamond商務機。2010年，我們開始在跑道上設置了相位麥克風陣列，通過噪聲源定位測量來驗證我們現(xiàn)有的技術，并找到可以提高的空間。
相位麥克風陣列的測量
相位陣列包含了許多麥克風，分布在一個大直徑的范圍上。利用噪聲源的聲波到達每個麥克風時間的微小差別，我們可以估算出每個噪聲源的位置和強度。在這個測試中，我們設計了相位陣列來辨識飛行于120米高度的飛機上兩個相距4米的1kHz音頻信號。這個相控陣列包含了99個麥克風，分布在一個直徑30米的圓形區(qū)域上。
飛行中的噪聲源定位測試包括飛機發(fā)動機狀態(tài); 聲覺測量，以及飛機飛過相位陣列時的位置、高度和速度。因為飛機產(chǎn)生的噪音在傳輸?shù)降孛纣溈孙L的過程中會被大氣削弱，因此我們還需要記錄氣象數(shù)據(jù)，例如風向、速度、溫度和濕度。