【正文】 中文 3020 字 基于虛擬儀器技術(shù)的風(fēng)機性能自動測試系統(tǒng) 摘 要 :針對我國風(fēng)機性能檢測多以手工為主 ,存在試驗手段落后 ,勞動量大和測試結(jié)果不準確等缺點 ,采用先進的虛擬儀器技術(shù) ,將傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)和測試技術(shù)結(jié)合起來 ,建立了基于虛擬儀器技術(shù)的風(fēng)機性能自動測試系統(tǒng) ,實現(xiàn)了試驗數(shù)據(jù)的自動采集、風(fēng)機轉(zhuǎn)速的自動調(diào)節(jié)、風(fēng)機運行工況的自動控制、試驗數(shù)據(jù)的正確處理及性能曲線的自動繪制。整個系統(tǒng)具有界面友好、操作方便、功能齊全等優(yōu)點。試驗結(jié)果表明本系統(tǒng)增加了試驗過程的穩(wěn)定性 ,避免了人為的讀數(shù)誤差、計算誤差以及相關(guān)數(shù)據(jù)不能同時 記錄所引起的試驗結(jié)果偏差 ,提高了測試精度和試驗效率?？蓮V泛應(yīng)用于科研院所和風(fēng)機生產(chǎn)廠家 ,具有較高的推廣應(yīng)用價值。 關(guān)鍵詞 :風(fēng)機 。性能試驗 。自動測試 。虛擬儀器 。數(shù)據(jù)處理 1 介紹 參數(shù)風(fēng)扇：流量，壓力，功率和效率不僅決定工作績效，但也正根據(jù)使用鼓風(fēng)機 的 人。由于風(fēng)機理論不 夠完善 ，性能測試是主要獲取這些參數(shù) 的方法 。此外，測試 最 重要的是檢驗產(chǎn)品和 創(chuàng) 新設(shè)計產(chǎn)品。在中國，傳統(tǒng)的風(fēng)機性能測試是經(jīng)常做手動或單片機，其中有許多不足，包括：降低精度，重型工人的勞動強度，不 完 善 的用戶界面 ，等等。 因此，根據(jù)用戶的需求現(xiàn)代時代實 驗技術(shù)，自動測試及分析系統(tǒng)風(fēng)機性能的基礎(chǔ)上的虛擬儀表工具 LabWindows / CVI 的設(shè)計在這個文件中。組合傳感器技術(shù)，計算機技術(shù)和測試技術(shù)，虛擬儀器儀表技術(shù)，使得最普遍 的方法 使用智能計算機，以徹底打破該模式，傳統(tǒng)的技術(shù) 是指由制造商 制定 ，但該用戶不能改變的。與六，用戶提供了一個空間，以發(fā)揮他們的能力和想象力不足。它是用戶，而不是制造商， 他們根據(jù)個人需要， 他們可以設(shè)計自己的儀器系統(tǒng)。在虛擬儀器系統(tǒng)， 硬件只是提供了一個解決方案，以 輸 入和輸出的信號，但該軟件是整個系統(tǒng) 的關(guān)鍵 。任何用戶可以 根據(jù)需要 修改軟件，增 加或減少的 軟件 功能和 軟件 的儀器系統(tǒng) 。 因此，該系統(tǒng)不僅可以自動 采料 ，加工，試驗數(shù)據(jù)，并 以適當 的形式 顯 示最后結(jié)果，而且也控制和調(diào)整不同的工作負載。整個系統(tǒng)是 具有完善的 界面，易操作，并 很好地 完成 功 能。實驗結(jié)果表明， 穩(wěn)定性試驗過程中增加了， 讀數(shù)誤差是可以避免和測量精度和實驗效率得到了改善。 該系統(tǒng)已廣泛地應(yīng)用于許多范生產(chǎn)廠家和科研單位 。 2 硬件系統(tǒng)的設(shè)計 硬件這個 系統(tǒng) ，這是基礎(chǔ) 。 信號采集，轉(zhuǎn)換，加強和加工，包括風(fēng)扇，電機，風(fēng)管， 傳感器，計算機，數(shù)據(jù)采集板，頻率轉(zhuǎn)換等 。 在這些部件 中 ，計算機和插入式 DAQ 的 系 統(tǒng) 中發(fā)揮了重要作用 。 該 系統(tǒng)， 隨著高性能數(shù)據(jù)采集板， A / D轉(zhuǎn)換，而且頻率控制，步進電機控制等實現(xiàn)了 ， 而不是唯一的數(shù)據(jù)采集。需要 考慮的技術(shù)指標，如采樣頻率，精度 等 級， A / D ＆ D / A 轉(zhuǎn)換利率 結(jié)果 中，數(shù)據(jù)采集卡的 PCI 6024e ，其中 200個有 KS /秒， 12位表 示 16 單端模擬輸入，是選定的。該6024e功能數(shù)位觸發(fā)能力，以及 2 個 24位， 20 兆赫計數(shù)器 /倍 。和 8 數(shù)字輸入 /輸出線。兩個 12位模擬輸出也可以推薦，由 6024e。 風(fēng)機參數(shù)：流量，靜壓，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量相應(yīng)傳感器包括差壓變送器（ bc69型性，準確 性） ，靜壓發(fā)射機（ jyb型，精度為 1 ％ ） ， 轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速傳感器（ akc 205 型精度為 ％ ） 。該傳感器的輸出都是標準電流信號 4 ? 20均線所在。 ，以滿足數(shù)據(jù)采集板輸入信號的類型和范圍， 0 ? 5 伏電壓信號是從取得 4 ? 20 mA 電流信號由一個接口板，是用于信號轉(zhuǎn)型 。 通過模擬輸出通道上 6024e ， 0 ? 5 V電壓信號，這是相應(yīng)于 0 ? 50赫茲交流變頻，發(fā)送給控制頻率轉(zhuǎn)換器（ FR a540 K通道類型， mitsudishi ， 日本 ） 。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的變化與變數(shù)電壓 。 該 部件 的工作狀況 制定 ，這是由作者 設(shè)計制定的 ，是旋轉(zhuǎn)擋板結(jié)構(gòu)組成的輪擋板，聯(lián)軸器，爬行器齒輪和步進電機等（參見圖 1 ） 。 這種結(jié)構(gòu)不僅可以實現(xiàn)自動控制， 而且 也有小而靈活 的優(yōu)點 。三個數(shù)字輸入 /輸出端口上 6024e是用來發(fā)送出了 3 相脈沖控制旋轉(zhuǎn)角度的一步馬達。步進電機驅(qū)動器圓形擋板通過爬行器，以齒輪回轉(zhuǎn)內(nèi)風(fēng)管，導(dǎo)致在變化的光圈差距圓 形 的擋板及風(fēng)管，從而改變風(fēng)管 內(nèi)的氣流通量 ，即改 進 工作狀 。當氣流太強， 該 齒輪可以防止 擋板的改變， 以保證測量精度，幾 種防止的方法 都是通過諸如微分 輸入信號，以消除普通模式干擾 。 圖 1 3 軟件系統(tǒng)的設(shè)計 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理，在這個系統(tǒng) 中 包括三個方面：處理后 期 信號進行清 除 種種不 理想 的信號，利用流體力學(xué)計算公式性能參數(shù)的 精確度 。 擬合性能參數(shù)基于最小二乘法提 取 性能曲線的 精確度。 計算性能參數(shù) 是指以國家標準 gb1236 85 [ 8 ] 空氣動力學(xué)性能測試程序呼吸機，呼吸機性能測試的放電插座的實現(xiàn)。風(fēng)扇性能參數(shù)計算 如下： （ 1） 體積流速 （ 2） 軸功率 （ 3） 總壓力 （ 4） 效率的總壓力 性能曲線擬合 有許多曲線擬合的 方法，如指數(shù)擬合，正交多項式擬合切比雪夫再恰當不過了。最小二乘法是通過以適應(yīng)性能參數(shù)，因為特性曲線的風(fēng)機大多是拋物線。什么是所謂的 最小二乘法 ，是統(tǒng)計學(xué)處理實測值，從實驗中，使理想值的觀測等于它的理論價值和糾正觀測值 。 用 function polyfit 是在分析圖書館的 LabWindows / CVI 中， 性能曲線擬合完成。格式函數(shù) polyfit 具體內(nèi)容如下： 這項議 內(nèi)容 的目的，功能，是要找到 合適 系數(shù)，即最能代表多項式擬合數(shù)據(jù)點（ x ， y ）的使用最小二乘法。 polyfitobtains theithelement的輸出陣和均方誤差使用以下公式 [ 7 ]： 數(shù)值通量 。整體壓力，靜態(tài)壓力，功率和效率 ， 多項式秩序 。尼什若干樣本點 。 均方誤差 。 與這一職能的磁通整個壓力曲線， 通量靜態(tài)壓力曲線，流量 效率曲線可以達到這個數(shù)字 。 軟件的結(jié)構(gòu) 該軟件是由 LabWindows / CVI 的這是一個綜合性的 ANSI C 環(huán)境工程師和科學(xué)家創(chuàng)造虛擬儀表應(yīng)用 。在這個系統(tǒng)中 ， 與集成的 I / O 圖書館，分析套路，和用戶界面的工具， LabWindows / CVI 的提供您所需的一切，為建設(shè)先進的測試和測量系統(tǒng) 。 基于模塊化的設(shè)計方法，程序， 模塊設(shè)計 。 1 ）基本參數(shù)設(shè)置：用戶可以在關(guān)鍵風(fēng)扇型和環(huán)境參數(shù)，包括大氣溫度，濕度和壓力 。 2 ）數(shù)據(jù)采集及控制參數(shù)設(shè)定： 在這個 系統(tǒng)中 ，采樣通道，控制通道，采樣率，信號輸入 /輸出限制等 。 3 ）主控站：這個 系統(tǒng) 是主接口為 運作口 ?？梢暬目刂?，例如作為電源開關(guān)，測試起動開關(guān)，操作模式選擇幻燈片，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速選擇幻燈片，并進行實時在線數(shù)字＆波形顯示的信號，送到在前面板上，為用戶操作此系統(tǒng)交 換 方便 。 4 ）數(shù)據(jù)處理：在本 系統(tǒng) 中，而不是 指 原始數(shù)據(jù)，而 是 計算數(shù)據(jù)，包括流量， 效率，功率 和總壓能證明在數(shù)字和波形形式。此外，基于最小二乘法的風(fēng)機性能曲線可裝有自由挑選合適的模塊 。 5 ）試驗報告：試驗后，可以實現(xiàn)測試報告，其中包括網(wǎng)格或圖表類型的測試網(wǎng)絡(luò)社區(qū)這個 系統(tǒng) 。此外，數(shù)據(jù)存儲，打印輸出， 輸入 等，都實現(xiàn)了 。 6 ）歷史查詢：在這個單元 ， 根據(jù)試驗的次數(shù)和范型，用戶還可以找到歷史記錄，他們需要與數(shù)字或圖形文件類型。 因此，需要測試報告，其中包括風(fēng)機性能曲線能展示和 打