在线高速测力系统

在线高速测力系统

便携式高速动态力学采集平台

毫秒级冲击载荷“看得见、测得准、溯得源”

一、执行摘要

一句话读懂本方案：

二、行业背景与痛点分析

高速装配、冲压成型与冲击试验中的动态载荷是工艺质量与结构强度的关键判据，毫秒级冲击峰值一旦丢失便无法还原。在产线在线监测与外场试验中，传统低速测力设备长期难以胜任，用户普遍面临三个棘手问题：

与此同时，行业要求正从“经验判断”走向“数据驱动”：检测过程要有统一标准，过程要有数据留存，结果要可量化、可溯源。传统模式已无法支撑这一转型。

三、方案总体架构

本方案以“业务层—能力层—硬件层”三层架构展开，客户 30 秒看懂方案全貌：

三层一体、软硬联动：硬件层提供计量级基准与同步采集通道，能力层完成指标解算与自动判定，业务层对接业务流程并输出可追溯数据。任何一层的变化都不影响整体架构的稳定性。

四、方案核心优势

每一条优势都对应一个具体痛点，并以可量化的客户收益收尾：

优势一：超高采样率同步采集，完整捕捉瞬时冲击动态力

痛点：低速采集设备无法还原完整动态载荷曲线。

能力：4 通道硬件同步，单通道最高 10MS/s 采样、16 位分辨率，多量程自适应输入。

收益：毫秒级、微秒级冲击峰值无丢失，精准区分微小振动应力与大冲击载荷。

优势二：多模式混合供电，产线固定 / 外场便携两用

痛点：外场无市电无法作业，产线固定又需长期供电。

能力：内置 6800mAh 锂电池、19-36V 直流车载供电、220V 市电适配器三种模式。

收益：一套设备兼顾车间在线监测与野外机动试验。

优势三：丰富多源触发机制，精准锁定有效力学事件

痛点：海量无效数据淹没关键冲击事件，存储与筛选负担重。

能力：软件触发、外部数字、模拟阈值、SSI 编码器同步四类触发。

收益：自动筛选冲击、载荷突变有效波形，精准定位设备冲击故障、工艺异常点位。

优势四：加固便携一体化整机，恶劣环境稳定运行

痛点：车间油污、外场颠簸、试验场复杂工况对设备可靠性要求高。

能力：主机、屏幕、电池一体化集成于工业防护便携箱，防尘抗震；输入阻抗 50Ω/1MΩ 可切换。

收益：适配电荷式、电压式各类力传感探头，恶劣环境稳定运行。

优势五：开放二次开发生态，对接产线与定制平台

痛点：测力数据与产线系统相互隔离，无法联动。

能力：标配标准 DLL、完整 LabVIEW API 与源代码例程。

收益：快速集成至自有自动化测试程序、产线 PLC、航空测控平台。

优势六：实时分析 + 固态持久存储，工艺全溯源

痛点：海量高速数据流卡顿、丢失，事后无法复盘。

能力：i7 处理器 + 32G 内存 + 1TB 高速 SSD，内置全套动态力学分析算法，数据全时序加密存储。

收益：原始波形、工艺参数、触发日志全程可溯源，支撑工艺优化与强度评估。

优势七：多接口工业互联，适配产线数字化管控

痛点：产线工艺参数管控缺乏实时力学数据闭环。

能力：双千兆 LAN、USB、COM、DP 接口，双网口对接 MES 与本地监控终端。

收益：实时上传动态力峰值与冲击异常告警，降低产品次品率。

五、方案构成与实现

5.1 硬件模块组成

5.2 配套软件核心功能

1. 多通道硬件同步配置：4 通道独立量程、采样率、阻抗参数可视化配置，适配不同规格的传感器；

2. 多触发模式管理：一键切换软件手动、外部数字、模拟阈值、SSI 编码器同步触发；

3. 高速实时动态分析引擎：同步展示时域力波形、峰值 / 谷值 / 冲击能量统计、FFT 频域频谱，毫秒级冲击峰值自动标记；

4. 多模式数据存储回放：1TB 固态本地持久存储，按触发事件分段存储或连续流存储，波形任意缩放回放；

5. 二次开发接口封装：提供标准 DLL、完整 LabVIEW源代码例程；

6. 标准化报告自动生成：自动汇总动态载荷曲线、冲击极值、工艺判定结论，导出 CSV 归档报表。

5.3 标准化作业流程

第1步：将电压 / 电荷式动态力传感器安装至生产线工装、试验试件冲击点位，BNC 屏蔽线缆接入采集通道；

第2步：按场景选择供电：固定 220V 市电适配器；车载 / 外场开内置锂电池或接入直流车载电源；

第3步：完成 4 通道参数配置：量程、采样率、输入阻抗、触发模式；

第4步：配置数据存储规则、MES 上传地址、动态力合格阈值、冲击异常告警条件；

第5步：启动全自动在线采集：产线场景随节拍编码器同步触发采集；冲击试验场景阈值触发捕捉全过程动态应力波形；

第6步：软件实时计算冲击力峰值、持续时长、振动频谱，超阈值异常自动高亮标识；

第7步：单次 / 整批次测试完成后自动分段保存全部高速原始波形，可选取任意时段回放对比；

第8步：系统汇总全通道动态力学指标、触发事件日志、工艺告警记录，自动生成标准化分析报告。

5.4 核心技术指标

六、标杆案例

某航空制造企业装配冲击载荷在线监测

七、合作流程

五步走，从需求到交付全程透明：