应用

在轨道交通与旋转机械领域，轮轨/接触面的打滑率是评估摩擦状态、磨损机理与运行安全的核心参数。超声测量法凭借非侵入、高灵敏的优势，成为研究接触界面状态的重要手段——通过在接触区域布置超声探头，采集超声反射/透射信号，即可反演接触应力与打滑特性。客户专注于打滑率与超声测量技术研究，需要一套能够对试件表面进行空间逐点扫描测量的自动化设备：由五轴运动平台 (三个直线轴 + 两个旋转轴) 携带超声探头精确到达每个预设测量点位，在每个点位同步采集高速超声脉冲信号，最终形成覆盖整个测量区域的"点位-波形"数据集。

挑战

超声信号为高频瞬态脉冲，要求采集设备具备高采样率、高带宽；且测量节奏是"每个点位触发一次、定长采集一段波形"，数百个点位连续执行，传统"每点开关一次采集任务"的方式开销大、时序风险高。采集必须在轴完全到位、机械振动稳定之后触发，任何一次"未到位先采集"或"触发丢失"都会导致该点数据作废，全流程需要无人值守自动运行。此外，数百个点位×多通道波形的海量数据需要实时可视化、自动命名存盘与结果汇总；运动控制、高速采集、波形显示、数据处理、流程调度需要集成在一套软件中，开发周期与后期维护成本是客户最关心的问题。

解决方案

客户基于简仪科技锐视测控平台与SeeSharpTools工具集，配合PXIe-9817高速数字化仪，开发了五轴超声扫描测量上位机，实现"运动-采集-显示-存盘"全自动闭环。数字化仪配置为软触发+无限重触发模式，采集任务启动一次后持续待命；每个点位轴到位并延时稳定后，软件调用 SendSoftwareTrigger() 即刻捕获一段定长波形——无需反复启停采集任务，彻底消除了逐点采集的资源开销与时序风险。EasyChartX高性能图表控件实现多通道超声波形实时渲染，支持游标测量、缩放、平移；DSP零相位滤波保证超声脉冲时域特征不失真，为打滑率定量反演提供可靠数据基础。设备支持五轴逐点绝对定位，各轴速度独立可调，旋转轴软限位三重防护，每个点位波形按"序号+五轴坐标"自动命名存盘为CSV，测试结果表格实时汇总。

使用的简仪产品

硬件

• PXIe-2315G2：高数据传输带宽5槽PCIe Gen2机箱

• PXIe-3125a：服务器级第11代Intel^® Core^™ i5-11500HE处理器PXI Express控制器

• PXIe-9817：高精度0.3%、16位分辨率、4通道、125 MS/s高速数字化仪，带宽最高84 MHz，±0.5/1/5/10 V多量程，DC/AC耦合，动态范围最高68 dB

软件

• 基于开源免费的锐视测控软件开发应用程序

•  JY9810系列驱动 (V1.3.8)：支持软触发、无限重触发、多通道同步采集

• SeeSharpTools 工具集：EasyChartX高性能图表、DSP信号处理 (零相位滤波)、文件存取

为什么选择简仪

• 纯C#全栈生态：驱动、控件、DSP全部原生C#，与运动控制代码同工程开发，SeeSharpTools让界面与数据处理"开箱即用"，开发周期大幅缩短。

• 高采样率+灵活触发：125 MS/s、16位精度完整解析超声高频脉冲，软触发无限重触发模式与"逐点测量"节奏天然契合。

• 数据保真：DSP零相位滤波保证超声信号相位不失真，为打滑率定量反演提供可靠数据基础。

• 成熟可靠：简仪产品经过长期市场验证，PXIe-9817现货供应。

• POC验证服务：简仪提供售前的POC验证服务，帮助客户验证产品性能和适用性。

• 成本效益：相比国外同类方案，性能更优、成本更低。

• 技术支持和快速响应能力：简仪提供优质的本地化技术支持，快速响应客户需求，帮助客户解决问题，确保了测试任务的顺利进行。