论文摘要:针对推拉力计测量过程图形化显示提出了一种测试过程数据曲线生成方法,通过对测量力值定时取值形成曲线一般点,对连续采集的三次测量力值相互比较形成曲线的波峰和波谷点。该测量过程数据曲线生成方法能准确反映整个测量过程的力值变化,使得测力过程直观、便捷,测试结果真实可靠。
论文关键词:测量过程,图形化,推拉力计
前言
推拉力计是为轻工产品主要技术性能指标定量测试之用的测力计,当前的主要类型有指针式、数字显示式测力仪。随着现代数据可视化技术的发展和广泛应用,测试过程图形显示的测力仪由于测试过程的直观、准确等优点即将取代传统测力仪,图显式测力仪的主要技术问题便是力值曲线的生成问题,测力值曲线生成技术还未见文献报道,传统的曲线生成技术由于生成效率问题或不能准确反映测量过程等问题而不能适合图显式测力仪,为此,本文提出了一套测力值曲线生成算法,包括定时测量力值法、定时取值描点法、附加描点法,该算法绘制的测力值曲线能准确反映整个测量过程的力值变化,测试记录图匀速性好。
1测力值曲线生成算法
1.1算法概述
测量力值法
设力值测量时间间隔△t,一次测试时间为t,则从时间值0开始,每隔△t采集一次测力值,由 表示,并按时间顺序保存为测力值记录表。
定时取值描点法
设力值定时取值时间间隔为△T(△T为△t的数倍),取值时间为一次测试时间为t,则从时间值0开始扫描测力值记录表,每隔△T取一个测力值Y及相应的时间值T形成一个描点,并按时间顺序保存。
附加描点法
如完全按定时取值描点法可能会过滤掉峰值点和谷点,此时,按附加描点法补充峰值点和谷点。
1.2算法执行过程
(1)首先按测量力值法形成测力值记录表,并从时间值0开始按定时取值描点法形成描点,在定时取值描点过程中扫描测力值记录表时,对连续的三次测量力值 、 、 进行相互比较,并设拐点阀值参数为 ;
(2)当 < < 或 > > ,说明力值变化是个递增量或递减量,没有出现波峰和波谷拐点,按定时取值描点法进行记录描点,直到扫描到测力值记录表最后一点结束,并将最后一点形成描点;
(3)当 < , 时,同时│ - │> ,波峰产生,如波峰产生的时间点位 与定时取值描点法的描点时间点位不重复,则定时取值描点法将波峰力值 作为时间 点位的力值形成附加描点,同时将扫描点时间修改为 ,继续转向(2)进行定时取值描点;
(4)当 > , > 时,同时│ - │> ,波谷产生,如波谷产生的时间点位 与定时取值描点法的描点时间点位不重复,则定时取值描点法将波谷力值 作为时间 点位的力值形成附加描点,同时将扫描点时间修改为 ,继续转向(2)进行定时取值描点。
执行完上述过程即可形成一张准确反应测试过程的、数据量精简的描点表,按时间顺序将描点表中的点绘制成直线段即形成测试过程曲线图。
2曲线生成算法计算实例
下面结合实际测试的“轻触按键”的抗压力测试实验对算法计算过程进行说明:
设一次测试时间为1.0s,则定时测量力值法的力值测量时间长度和定时取值描点法的描点时间长度t均为1.0s。
设定时测量力值法中的力值测量时间间隔△t为0.01s,定时取值描点法中的描点的时间间隔△T都为0.1s,则所述的定时测量力值法的测量时间点位为0.01s、0.02s、0.03s、0.04s、0.05s………0.98s、0.99s、1.0s,描点时间点位为0.1s、0.2s、0.3s、0.4s、0.5s、0.6s、0.7s、0.8s、0.9s、1.0s。按照设定的测量时间,本实例实际测量力值变化图如图1所示。

图1实际测量力值变化图
如图1所示,在测试时间0.40S之前,连续采集测量的力值变化是个递增量,即 < < ,没有出现波峰和波谷拐点。力值测试的图形化记录按定时取值描点法进行图形记录描点,如图2中的OA段。

图2本文算法的测试过程曲线
如图1所示,在测试时间0.40S-0.42S之间,定时测量力值法连续采集的三次测量力值 、 、 ,且 < , ,说明力值在测试过程有波峰产生,同时,波峰产生的时间点t=0.41S,波峰产生的时间点位与定时取值描点法的描点时间点位不重复,定时取值描点法将波峰力值 作为附加力值在时间 点位给予附加描点,如图2中的B点,B点的时间点位取0.42S,B点的力值取图1中的波峰力值 ,连接A、B两点,AB段为附加的力值变化图形记录图。
如图1所示,在测试时间0.47S-0.48S之间,定时测量力值法连续采集的三次测量力值 、 、 ,且 < , ,说明力值在测试过程有波谷产生,同时,波谷产生的时间点位t=0.47S,波谷产生的时间点位与所述定时取值描点法的描点时间点位不重复,定时取值描点法将波谷力值 作为附加力值给予描点,如图2中的C点,C点的时间点位取0.48S,C点的力值取图1中的波谷力值 ,连接B、C两点,BC段为附加的力值变化图形记录图。 1/2 1 2 下一页 尾页 |