专利名称：一种试验机测控系统及测控方法
技术领域：
本发明涉及检测设备的测控系统，特别是用于压力试验机、拉力试验机、万能试验机等设备上的测控系统以及测控方法。
背景技术：
试验机主要用于测量材料或产品的物理性能，比如钢材的屈服强度、抗拉强度等；试验机由加载主机和测控仪构成。测控仪用于人机交互操作，能够显示试验过程采集得到的测量示值，分析试验过程曲线数据，特别是加载曲线，自动计算分析得到力学指标，同时也能控制试验机进行力学试验。嵌入式系统测控仪内置嵌入式微机系统。测控仪所有的显 示、分析、控制等功能都是依靠嵌入式微机系统来计算完成，进一步说，是依靠嵌入式微机系统自带的显示模块、分析模块来实现测控仪的显示、分析功能，一般来说，测控仪在出厂后，其内部的功能模块已经固化在仪器中，上述的功能正常使用就不会发生变化。通过上述对试验机测控仪的了解，可以发现目前的试验机测控仪还存在如下缺陷I、嵌入式微机系统资源有限、芯片速度慢、内存小，编程语言较低级，很多分析功能，特别是需要较大内存计算量大的曲线分析不容易实现，开发周期长，调试麻烦，开发成本较高。2、各个国家、各个行业涉及的试验标准较多，但一台试验机测控仪只能提供有限的几种分析功能，不能很好的满足用户特定的试验分析需求。3、试验标准处于不断改版修订中，经常导致计算公式发生变化，需要对原有的功能模块进行升级，但大部分测控仪不支持升级，少数能升级的，无论是用户自行安装更新，还是返回厂家进行升级，除了考虑升级费用问题外，还需要承担风险，且比较费时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种试验机测控系统，系统构架简单、开发成本低，且能满足用户对于试验标准的要求。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案一种试验机测控系统，包括试验机测控仪与远程服务器，所述试验机测控仪包括中央处理模块、与中央处理模块连接的测控执行模块、与中央处理模块连接的测控端通讯模块、与中央处理模块连接的数码显示模块，所述远程服务器包括服务器端通讯模块、远程分析模块以及数据缓存单元，所述测控端通讯模块与服务器端通讯模块之间进行数据的相互传输。进一步的，所述测控端通讯模块与服务器端通讯模块之间建立TCP/IP通讯实现数据的相互传输。进一步的，所述试验机测控仪还包括按键模块，所述按键模块与中央处理模块连接。
进一步的，所述测控执行模块包括信号输入测量单元和信号输出控制单元。进一步的，所述远程服务器还包括显示单元，所述显示单元连接远程分析模块。进一步的，所述远程服务器为个人计算机或者平板电脑。本发明还提出了一种试验机测控方法，包括如下步骤测控执行模块采集试验机的测量数据；中央处理模块将测量数据进行编码后传输至测控端通讯模块；测控端通讯模块与服务器端通讯模块之间建立通讯完成测量数据传输，测量数据传输存储于服务器端的数据缓存单元；远程分析模块分析测量数据，并将分析结果传输至服务器端通讯模块；通过测控端通讯模块与服务器端通讯模块之间建立的通讯将分析结果反馈给中央处理模块，并通过数码显示模块显示。本发明的有益效果本发明将试验机测控仪对试验数据的分析过程转移到远程服务器上，远程服务器在完成试验数据的分析后，将分析结果反馈到试验机测控仪，通过试验机测控仪进行显示，试验操作者通常只需在试验机测控仪上进行操作即可，无需改变原有的操作习惯，使用十分方便。本发明中试验机测控仪主要进行试验数据的采集、传输以及显示，远程服务器通常具备较快的处理速度，且存储容量大，可实现大量试验数据的分析与存储。基于电子技术的发展和消费电子的普及，大多数用户对于个人计算机或者平板电脑等远程服务器的操作已经十分熟悉，相关的开发工具也十分成熟，针对行业试验标准，用户完全可以自行升级或者更换分析模块、计算模块，以适应不同的试验标准，且升级的成本要低得多，风险小。由于远程服务器具备大存储容量和高速处理的功能，可以同时连接多台试验机测控仪，同时完成多个试验数据的分析处理，从而提高了试验效率。本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式
、附图中详细的揭露。
下面结合附图对本发明做进一步的说明图I为本发明实施例一的结构示意图；图2为本发明实施例二的结构示意图；图3为本发明实施例一的原理框图。
具体实施例方式本发明提供一种试验机测控系统及测控方法，包括试验机测控仪与远程服务器，本发明将嵌入式系统测控仪的内置分析模块转移到远程服务器上。测控仪发送特定通讯格式的命令，调用远程服务器的远程分析模块。然后，测控仪接受特定通讯格式的消息，获得远程分析模块经过计算后返回的分析结果，在数码显示模块上显示。试验操作者通常只需在试验机测控仪上进行操作即可，无需改变原有的操作习惯，使用十分方便。远程服务器具备大存储容量和高速处理的功能，并且升级方便，可以满足用户对于试验标准的要求。
下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。实施例一参照图1、3，试验机测控系统，包括试验机测控仪I与远程服务器2，所述试验机测控仪I包括中央处理模块10、与中央处理模块10连接的测控执行模块11、与中央处理模块10连接的测控端通讯模块13、与中央处理模块10连接的数码显示模块12，所述远程服务器2包括服务器端通讯模块20、远程分析模块22以及数据缓存单元21，所述测控端通讯模块13与服务器端通讯模块20之间进行数据的相互传输。本实施例中，远程服务器2采用个人计算机。目前，个人计算机都标准配备网络接口，操作已经很普及，学习成本低，且可以多任务同时为多台试验机测控仪I服务，连接方式即可以是直接用一根网线连接到一台试验机测控仪，也可以是通过网线连接到局域网，给联网的多台试验机测控仪提供分析计算服务。网络通讯采用TCP/IP协议。远程服务器2还包括显示单元，显示单元连接远程分析模块22。于本实施例中，显示单元可以是与个人计算机主机连接的显示屏。一般来说，个人计算机主机的分析计算过程在后台运行，当用户需求，在观察曲线和修改分析参数的时候会通过显示单元显示。在显示状态下，界面包括设置按钮或者菜单项，可绘制力-变形，或力-位移等力学性能曲线。测控执行模块11包括信号输入测量单元111和信号输出控制单元112。测控执行模块11主要负责采集来自试验机的信号，转换并传给中央处理模块10。·
测控端通讯模块13能够发送命令、接收来自远程服务器端的反馈消息、发送编码后的测量数据。服务器端通讯模块20能够接收、识别和处理来自测控端通讯模块13的命令和测量数据，将分析后的试验数据发送给测控仪。试验机测控仪I上还设有按键模块14，按键模块14与中央处理模块10连接。如图I所示，按键模块14通常是一按键板，以供用户操作，比如开始按钮、停止按钮等，除了常规的分析指标按钮外，还可特别设置几个非特定指标按钮，出厂标记为RA1、RA2、RA3等，将来在确定分析指标后，用户可以贴上不干胶，上写确定的指标名称。数码显示模块12为两个数码管，这样成本较低。在远程服务器2分析后，通过两个数码管分别显示“最大力值”和“位移”，或者是其他数据。 试验机测控方法，包括如下步骤测控执行模块11采集试验机的测量数据；中央处理模块10将测量数据进行编码后传输至测控端通讯模块13 ；测控端通讯模块13与服务器端通讯模块20之间建立通讯完成测量数据传输，测量数据传输存储于数据缓存单元21 ；远程分析模块22分析测量数据，并将分析结果编码后传输至服务器端通讯模块20 ；通过测控端通讯模块13与服务器端通讯模块20之间建立的通讯将分析结果反馈给试验机测控仪1，并通过数码显示模块12显示。下面通过具体的操作实例来解释本发明的测控方法试验操作者按下按键板中的“开始”按钮，中央处理模块10进入试验状态，采集测量数据，控制加载过程，发出例如“TestBegin”的命令通过测控端通讯模块13给远程服务器，通知远程服务器2开始同步记录试验测量数据。在试验状态中，中央处理模块10将从测控执行模块11得到的测量数据进行编码，经由测控端通讯模块13发出；如果是按下“停止”按钮，则停止加载控制，结束试验状态，发出例如“TestEnd”指令，通知远程服务器2停止记录试验测量数据。如果是“RS1”等远程分析按钮，则向远程服务器2发出请求命令，例如“RemoteAnalyse⑴”,命令中包括按钮编号,代表不同的分析指标。服务器端通讯模块20接收到“TestBegin”命令后，将数据缓存单元21中的数据清空，将远程分析模块22的分析数据复位，进入试验状态。在试验状态中，通过网络通讯持续接受试验测量数据，每个数据点包括例如采集时间、力、位移等数据。 进一步，可以在显示单元将接收到的试验测量数据逐点连接绘制成一根或者多根不断增长的曲线。服务器端通讯模块20接收到例如“TestEnd”命令时，停止接受试验测量数据，结束试验状态。服务器端通讯模块20接收到例如“RemoteAnalyse (I) ”命令时，通知远程分析模块22根据预定的分析算法及参数计算指定的I号指标，然后将分析计算的结果编码成消息，例如RemoteAnalyseResult (2. 34,5. 68),发送给试验机测控仪I。测控端通讯模块13监听来自远程服务器2的消息，如果接收到如上述“RemoteAnalyseResult (2. 34,5. 68) ”的反馈消息,转发给中央处理模块10。中央处理模块10从该消息中取出两个显示值2. 34和5. 68，分别显示在两个数码管上。这两个数值可表示分析后的最大力值、位移值等数据。通过上述工作原理的描述可知本实施例将试验机测控仪I对试验数据的分析过程转移到个人计算机上，个人计算机在完成试验数据的分析后，将分析结果反馈到试验机测控仪1，在试验机测控仪I上显示结果。试验操作者通常只需在试验机测控仪I上进行操作即可，无需改变原有的操作习惯，使用十分方便；个人计算机拥有强大的存储容量和高速处理功能，可以同时连接多台试验机测控仪1，同时提供多个试验数据的分析服务，从而提高了试验效率。个人计算机的开发语言采用C++、java等高级语言，编程工具比较丰富，调试方便，实现上述存储和分析算法比较容易。在个人计算机上可以通过拷贝或下载，运行安装程序来更换分析模块，来完成试验标准的升级。实施例二 参照图2，本实施例测控系统与实施例一大致相同，不同的是远程服务器2采用平板电脑，平板电脑体积更小、方便携带、价格便宜，且自带触摸屏会提供更好的操作体验。具体实施时，将多台试验机测控仪I通过网线连接到具有无线AP的路由器或交换机，通过wifi无线连接到平板电脑。一般来说，市面上普通的带有Android操作系统的平板电脑只有三、四百元，却具有IGHz的CPU和IG字节的内存，远远超过了工业级嵌入式系统的计算能力，系统构建成本更低。
本发明实施例应用于拉力试验机、压力试验机、万能试验机等试验设备。通过上述实施例，本发明的目的已经被完全有效的达到了。熟悉该项技艺的人士应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式
中描述的内容。任何不偏离本发明 的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
权利要求
1.一种试验机测控系统，其特征在于包括试验机测控仪与远程服务器，所述试验机测控仪包括中央处理模块、与中央处理模块连接的测控执行模块、与中央处理模块连接的测控端通讯模块、与中央处理模块连接的数码显示模块，所述远程服务器包括服务器端通讯模块、远程分析模块以及数据缓存单元，所述测控端通讯模块与服务器端通讯模块之间进行数据的相互传输。
2.如权利要求I所述的一种试验机测控系统，其特征在于所述测控端通讯模块与服务器端通讯模块之间建立TCP通讯实现数据的相互传输。
3.如权利要求I所述的一种试验机测控系统，其特征在于所述试验机测控仪还包括按键模块，所述按键模块与中央处理模块连接。
4.如权利要求I所述的一种试验机测控系统，其特征在于所述测控执行模块包括信号输入测量单元和信号输出控制单元。
5.如权利要求I所述的一种试验机测控系统，其特征在于所述远程服务器还包括显示单元，所述显示单元连接远程分析模块。
6.如权利要求I所述的一种试验机测控系统，其特征在于所述远程服务器为个人计算机或者平板电脑。
7.—种试验机测控方法，其特征在于包括如下步骤 测控执行模块采集试验机的测量数据； 中央处理模块将测量数据进行编码后传输至测控端通讯模块； 测控端通讯模块与服务器端通讯模块之间建立通讯完成测量数据传输，测量数据传输存储于数据缓存单元； 远程分析模块分析测量数据，并将分析结果传输至服务器端通讯模块； 通过测控端通讯模块与服务器端通讯模块之间建立的通讯将分析结果反馈给试验机测控仪，并通过数码显示模块显示。
全文摘要
本发明公开了一种试验机测控系统及测控方法，属于检测设备测控系统领域，解决了现有试验机的嵌入式系统测控仪在分析功能上的不足，包括分析的计算资源不足、开发麻烦、难以升级试验标准等技术问题，本发明的试验机测控系统包括试验机测控仪与远程服务器，所述试验机测控仪包括中央处理模块、与中央处理模块连接的测控执行模块、与中央处理模块连接的测控端通讯模块、与中央处理模块连接的数码显示模块，所述远程服务器包括服务器端通讯模块、远程分析模块以及数据缓存单元，所述测控端通讯模块与服务器端通讯模块之间进行数据的相互传输。本发明实施例应用于拉力试验机、压力试验机、万能试验机等试验设备。
文档编号G05B19/418GK102929230SQ20121040604
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者沈波 申请人:杭州朗杰测控技术开发有限公司