【導讀】風機是煤礦、石油、化工、電力、冶金等行業(yè)生產(chǎn)過程中重要的安全設備。人員的人身安全。尤其是在井下，工作環(huán)境惡劣，事故發(fā)生率較高。機也有“礦井的肺臟”之稱。煤礦帶來了不少的經(jīng)濟損失。經(jīng)過調(diào)查造成這些原因主要有兩個問題：第一是我。仍在使用，尤其是一些小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，這種現(xiàn)象比較普遍。第二是我國對于風機。的監(jiān)控技術比較落后，仍然是以人工操作測試，手工繪圖為主。試結果與實際偏差太大而不能準確反映風機的實際運行情況。準確的體檢，掌握風機的實際運行是否正常，消除隱患，做到科學管理及使用，建立一個比較完善的風機測試系統(tǒng)已經(jīng)是目前的迫切需求。國外NI公司推出的LABVIEW和傳統(tǒng)軟件相比，圖形化的語言。所以LABVIEW已經(jīng)在測量測。而本課題正是為滿足當前的形勢用LABVIEW對風機的性。然而普遍存在風機老化、更新不及時等一些影響安全生產(chǎn)。機進行定期檢查而且測量的數(shù)據(jù)準確度大大的提高了。產(chǎn)品更受歡迎而在競爭中獲勝。用壽命，同時也能夠對遇到的故障進行診斷。

　　

【正文】 測試系統(tǒng)的結構圖如下： 虛擬儀器系統(tǒng)測試流程 設計步驟如下： （ 1） 根據(jù)測試目的去設置數(shù)據(jù)采集設備。 （ 2） 在前面板設計相應的控件。 數(shù) 據(jù) 采 集 卡 驅動方程 前面板 應用程序 LABVIEW 子模塊 LABVIEW 開發(fā)平臺 PC機 （ 3） 放置框圖和節(jié)點。 （ 4） 將節(jié) 點框圖等連接起來。 （ 5） 運行調(diào)試。 流程圖如下： 系統(tǒng)的總體結構 虛擬儀器軟件開發(fā)是基于模塊化設計的動態(tài)鏈接庫，類庫和函數(shù)的和廣泛使用 庫代碼數(shù)量有良好的可重用性。因為虛擬儀器具有分層和模塊化特征 ，使系統(tǒng)具有良好的開放性和可擴展性，每個程序可以作為一個獨立的程序，或者作為其它 子程序（子 VI）。使用接口板來取代基于文本編程功能的參數(shù)列表 VI，每個輸入和輸出一個參數(shù)都有其自己的端口，其他 VI 可因此數(shù)據(jù)傳遞給子 VI。根據(jù)這些特征， LabVIEW 的使用，提高“模塊編程”的概念。一個應用程序可以被分解成多個彼此獨立的子任務，然后創(chuàng)建單獨的子 VI 完成子任務，終于在后面板調(diào)用這些程序子 VI，完成本系統(tǒng)所需的功能。 根據(jù)系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能目的，這里采用了模塊化設計，結構清晰，具體結構如下圖： 數(shù)據(jù)采集卡安裝調(diào)試 虛擬儀器前面板設計 流程圖編輯 數(shù)據(jù)流編程 子 VI 編程及調(diào)試 運行檢驗 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)主界面 根據(jù)系統(tǒng)軟件的上所需的實時檢測，顯示，記錄風機的性能參數(shù)的結構圖，測試軟件保存測得的數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)處理和畫出風機特性曲線。對于這樣的多任風機性能遠程測試系統(tǒng) 主界面 選項設置 信號采集與控制 數(shù)據(jù)處理 實驗數(shù)據(jù) 環(huán)境參數(shù) 結構參數(shù) 采集卡設置 傳感器設置 目錄設置 采集 控制 計算 擬合 差壓信號 靜壓信號 扭矩信號 轉速信號 溫度信號 工況調(diào)試 流量值 動壓直 全壓值 功率值 效率值 流量與全壓 流量與靜壓 流量與功率 流量與效率 務系統(tǒng)中，在該系列 LabVIEW 程序充分利用系統(tǒng)模塊化，系統(tǒng)功能層次和圖形特征成選項設置，信號采集和控制，數(shù)據(jù)處理，測試數(shù)據(jù)讀出和其他顯示模塊，若干這些模塊被編譯為子 VI，最后各個功能模塊的結合在了一起，在主界面中調(diào)用這些子 VI 完成該系統(tǒng)的功能要求。 基于模塊化的思想，根據(jù)功能模塊，在 LabVIEW 前面板顯示屏添加相關控制 按鍵，完成主界面的設計。這一章主要是介紹針對服務器端程序如何實現(xiàn)各項功能的?；谙到y(tǒng)的要求和模塊化設計，在 LABVIEW 前面板上添加相應的控件和按鈕，完成主界面的設計。 系統(tǒng)主界面設計和其程序如下圖： 從主界面的前面板可以看出，通過前面板操作按鈕來調(diào)用相應的幾個 Sub VI完成各項功能的。 該系統(tǒng)中 VI 層次結構如下圖 LABVIEW 系統(tǒng) 主界面說明 選項設置 信號采集 數(shù)據(jù)處理 試驗數(shù)據(jù) 差壓信號 靜壓測量 扭矩測試 轉速測試 溫度測試 差壓說明 差壓分析 靜壓說明 靜壓分析 扭矩說明 扭矩分析 轉速說明 轉速分析 溫度說明 數(shù)據(jù)采集 在這里以差壓信號測試為例說明一下本系統(tǒng)如何采集數(shù)據(jù)，首先點擊信號采集，進入信號 采集模塊，然后再點擊差壓就會進入差壓測試模塊，進入差壓測試模塊后點擊開始按鈕就開始了數(shù)據(jù)采集，點擊分析就會運行數(shù)據(jù)分析模塊。 信號采集和差壓測試的前面板如下圖： 數(shù)據(jù)處理 在試驗中需要對測得的數(shù)據(jù)進行一些處理才能得到我們的目的，主要是把測得的數(shù)據(jù)通過風機的一些性能參數(shù)計算公式來算出風機性能參數(shù)的值，最后采用最小二乘法對風機各項性能參數(shù)來進行擬合，從而畫出風機的性能曲線。 數(shù)據(jù)計算前面板如下： 曲線擬合前面板如下： 試驗 數(shù)據(jù) 試驗數(shù)據(jù)在該系統(tǒng)中包含測得的數(shù)據(jù)和經(jīng)過計算后得到的數(shù)據(jù)。在試驗數(shù)據(jù)前面板中點擊相應的按鈕就會顯示對應的值。試驗數(shù)據(jù)前面板如下圖： 本章小結 本章介紹了虛擬儀器測試系統(tǒng)和設計過程。也解釋了整個系統(tǒng)的主要功能框架介紹，根據(jù)系統(tǒng)架構和模塊系統(tǒng)的功能，對該系統(tǒng)的主界面進行了相應的設計。在此基礎上，對系統(tǒng)的各個模塊進行了分析和解釋，特別是，數(shù)據(jù)采集模塊做了詳細的介紹。因此，每個子程序模塊形成在調(diào)用來完成系統(tǒng)的設計。最終體現(xiàn)了LABVIEW 在風機性能測試的系統(tǒng)中起到的作用，并且 對該軟件整體框架和具體操作流程做了詳細介紹。 第六章 總結與展望 總結 風機對于石油、煤礦、化工、電力、冶金這些行業(yè)的安全生產(chǎn)起著至關重要的作用，風機運行狀態(tài)是否正常，將對這些行業(yè)產(chǎn)生造成重要影響。所以對于風機的檢測就顯的尤為重要。 本文利用 LABVIEW 對風機進行檢測，將系統(tǒng)分為軟、硬件兩個部分來研究，再用控制理論的知識來對整個系統(tǒng)進行研究，然后通過實驗來完成風機靜壓、差壓、溫度和轉速等的測試以及風機性能曲線的繪制。最終實驗表明本文設計的系統(tǒng)可以達到風機測試的要求，而且提高了測試的可靠性和測試的效率同時 也簡化了測試工作。所以，本文所設計的系統(tǒng)是有一定的實用性和利用價值的。 風機性能檢測對于煤礦、化工廠等工人的人身安全和避免企業(yè)安全隱患具有重要的意義，然而風機性能檢測是一項復雜的工作，傳統(tǒng)的測試方法難以保證其準確性。本系統(tǒng)利用了虛擬儀器和計算機相結合，為風機性能測試提供了新的方案。 虛擬儀器不是一個傳統(tǒng)的儀表控制面板，但使用功能強大的計算機圖形環(huán)境，采用可視化圖形化編程語言和平臺搭建在計算機屏幕上的圖形軟面板，以取代傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的儀表盤。有一個和真實儀器類似的旋鈕，開關，燈，和真實儀器面板上其他控制元件。在操 作中，用戶通過鼠標或鍵盤，來測試通信設備和操作。大大提高了測試的準確性和操作難度。 最大的好處可以被連接到計算機上，以便操作，而且還連接到臺式計算機上，臺式和便攜式的雙實現(xiàn)，非常方便。由于其價格低廉，用途廣泛，特別適合于研發(fā)部門和各種教學實驗室應用。 整個系統(tǒng)操作比較簡便，成本也比較低，靈活性較大，而且界面友好，容易被人接受，通用性較強。 研究展望 隨著計算機技術的飛速發(fā)展，大規(guī)模集成電路技術和通信技術，技術領域的儀器發(fā)生了巨大變化，美國國家儀器有限公司（ National Instruments）中基于虛擬儀器的理念，在八十年代中期的計算機技術首次提出，虛擬測試技術的發(fā)展進入一個新的時期，其次是各種基于總線的虛擬儀器系統(tǒng)的開發(fā)和引進。 虛擬儀器是一個通用計算機加軟件和（或）硬件上，從而使用戶操作本機時，因為是操作他自己設計的專用電子樂器的傳統(tǒng)。在虛擬儀器系統(tǒng)中，硬件只是解決了輸入和輸出信號，該軟件的關鍵是整個儀器系統(tǒng)中，任何用戶可以修改的軟件的方法，它是很容易改變的功能和規(guī)模的變化儀表系統(tǒng)，因此，“軟件就是儀器”，他說。虛擬儀器技術的出現(xiàn)，徹底打破由制造商定義的傳統(tǒng)儀器，用戶無法改變的模式， 將虛擬儀器技術給用戶一個充分發(fā)揮自己的才能，想象力的空間。用戶（而不是廠家）可以隨心所欲地根據(jù)自己的需要，設計自己的儀器系統(tǒng)，以滿足各種應用需求。 虛擬儀器系統(tǒng)的概念是在傳統(tǒng)的儀器，計算機系統(tǒng)及組合儀表技術概念產(chǎn)品的一大突破。它采用了功能強大的計算機系統(tǒng)，并結合相應的硬件，大大突破了傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)處理，顯示，限制傳輸，處理等各個方面，讓用戶可以輕松地維護它，擴展，升級。虛擬儀器系統(tǒng)可廣泛應用于各種通訊，自動化，半導體，航空航天，電子，電氣，化學和生物制藥，和工業(yè)生產(chǎn)。 由于本人能力和時間的限制本試驗還有一些 不足需要進一步完善： （ 1） 實現(xiàn)遠程控制； （ 2） 完善風機的測試項目如軸功率等，本系統(tǒng)缺少的測試項目； （ 3） 能同時測量多個風機的性能