【正文】 〔 學(xué)科組組長研究所所長 〕 簽名 系主任 簽名 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 2020 年 11 月 12 日 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 摘 要 風(fēng)機(jī)技術(shù) 生產(chǎn) 和 研究 的 主要 環(huán)節(jié)是風(fēng)機(jī)性能檢測(cè) 的 試驗(yàn)。 ④ 掌握 虛擬測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程和總體結(jié)構(gòu)。 ② 熟練 風(fēng)機(jī)性能測(cè)試的 原理和方法 、風(fēng)機(jī)性能曲線的繪制原理。此軟件構(gòu)建的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了“所得及所見” 的可視化人機(jī)見面 ，采用的模塊化的思想將全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 系統(tǒng)功能分區(qū)，使得遠(yuǎn)程測(cè)試技術(shù)達(dá)到了一個(gè)新的高度。計(jì)算機(jī)技術(shù)與測(cè)試儀器技術(shù)的結(jié)合， 使人類研發(fā)出了一種新的測(cè)試儀器 — 虛擬儀器。長期以來，我國的風(fēng)機(jī)測(cè)試技術(shù)比較落后，主要以手動(dòng)操作試驗(yàn)過程、手工測(cè)量試驗(yàn)數(shù)據(jù)、手工繪制數(shù)據(jù)曲線為主，存在勞動(dòng)力大、測(cè)量精度低、手段落后等缺點(diǎn)。 選題依據(jù)：評(píng)判風(fēng)機(jī)的性能主要反應(yīng)在三方面：產(chǎn)品質(zhì)量的提高、工作效率的提高和工作質(zhì)量的保證。全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 編號(hào) 無錫 太湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 基于 LabVIEW 的風(fēng)機(jī)性能 遠(yuǎn)程測(cè)試系統(tǒng)的研究 信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專業(yè) 學(xué) 號(hào)： 0923109 學(xué)生姓名： 吳文進(jìn) 指導(dǎo)教師： 陳浩 （職稱： 高工 ） （職稱： ） 2020 年 5 月 25 日 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠 信 承 諾 書 本 人 鄭 重 聲 明 ： 所 呈 交 的 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 基于 LabVIEW的風(fēng)機(jī)性能遠(yuǎn)程測(cè)試系統(tǒng)的研究 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級(jí)： 機(jī)械 93 學(xué) 號(hào)： 0923109 作者姓名： 2020 年 5 月 25 日全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 無錫 太湖學(xué)院 信 機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書 一、題目及專題： 題目 基于 LabVIEW 的風(fēng)機(jī)性能遠(yuǎn)程測(cè)試系統(tǒng)的研究 專題 二、課題來源及選題依據(jù) 課題來源：參考一些網(wǎng)絡(luò)資料，文獻(xiàn)資料，與老師商榷，最 終從學(xué)校給定的課題中選定這一課題。出廠的風(fēng)機(jī)性能能否達(dá)到樣本數(shù)據(jù)要求，改造后的風(fēng)機(jī)是否能達(dá)到性能指標(biāo)都需要進(jìn)行性能測(cè)試。然后，現(xiàn)代風(fēng)機(jī)性能測(cè)試正從傳統(tǒng)人工測(cè)試向自動(dòng)化測(cè)試轉(zhuǎn)變。本文正是利用 NI 公司開發(fā)的軟件 LabVIEW 構(gòu)建風(fēng)機(jī)性能遠(yuǎn)程測(cè)試系統(tǒng)的方案。 三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： ① 熟悉 虛擬測(cè)試儀器和傳統(tǒng)測(cè)試儀器 的 構(gòu)成和特點(diǎn)。 ③ 熟悉采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和采集原理、熟練步進(jìn)電機(jī)的選擇。 ⑥ 熟練使用 系統(tǒng)的操作界面和操作流程 。隨著風(fēng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們 對(duì)風(fēng)機(jī)性能檢測(cè)試驗(yàn)的要求也 越來越高。 測(cè)試儀器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合 ， 孕育了 一種新的 檢測(cè) 儀器 —虛擬儀器。虛 擬儀器的網(wǎng)絡(luò)化是實(shí)現(xiàn) 風(fēng)機(jī)性能 遠(yuǎn)程測(cè)試 技術(shù) 的關(guān)鍵 。 本文主要分為三部分。 關(guān)鍵詞 ： 虛擬儀器；遠(yuǎn)程測(cè)試；風(fēng)機(jī)性能； LabVIEW 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 Abstract Fan performance testing experiment is an indispensible step in the technology study and production of fan. With the development of the fan technological, its detection technology requirements are also getting higher. At present, modern fan performance testing is transforming from the traditional manual testing to automatic integration of puter and testing instruments, virtual instrument has emerged as a new testing integration of puter and testing instruments, virtual instrument has emerged as a new testing technology. Network building of virtual instruments is the key technology in actualizing the remote testing。 The third part, the specific make fan system with LabVIEW as the development platform of the design process and performance of the fan is a remote test system software design are discussed and studied. Key words:virtual Instrument。fan performance。所以，在我國的化工、冶金和建材等部門，風(fēng)機(jī)得到了 廣泛的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)中氣力播種、谷物清選、植物保護(hù)、物料干燥、農(nóng)副產(chǎn)品加工以及物料輸送等方面都要用到風(fēng)機(jī) [1]。風(fēng)機(jī)的安全可靠性在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地位顯而易見。 由于風(fēng)機(jī)內(nèi)氣體流動(dòng)的復(fù)雜性，目前還很難用單純的理論計(jì)算方法準(zhǔn)確地獲得風(fēng)機(jī)性能曲線，只能通過試驗(yàn)方法測(cè)定。 研究的目的和意義 評(píng)判 風(fēng)機(jī)的性能 主要反應(yīng)出三方面： 產(chǎn)品質(zhì)量 的提高 、工作效率 的提高 和工作質(zhì)量 保證的關(guān)鍵因素。性能測(cè)試也是診斷故障的前提。 為了 人們能正確使用風(fēng)機(jī)，我們 必須了解這些參數(shù)之間的相互關(guān)系。風(fēng)機(jī)狀態(tài)試驗(yàn)原理是在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下改變，改變風(fēng)機(jī)的流量來檢測(cè)風(fēng)機(jī)的 其他各個(gè) 參數(shù)，并且繪制狀態(tài)曲線。與此同時(shí)，風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家為了提高自身的競爭能力，在努力提高機(jī)械加工，改進(jìn)氣動(dòng)設(shè)計(jì)的同時(shí)，也對(duì)風(fēng)機(jī)狀態(tài)試驗(yàn)的開發(fā)和研究給予了高度的重視。然 而 ，現(xiàn)代風(fēng)機(jī)性能測(cè)試正迅速從傳統(tǒng)人工測(cè)試向自動(dòng)化測(cè)試轉(zhuǎn)變。虛擬 測(cè)試 技術(shù)和 計(jì)算機(jī) 通信技術(shù)的結(jié)合，使 得 虛擬儀器應(yīng)運(yùn)而生，信號(hào) 的 采集、 處理 和 傳輸 形成了一體化，不再受 環(huán)境 、 地域 等的限制。由此，本文提出了利用 NI 公司開發(fā)軟件 LabVIEW 構(gòu)建風(fēng)機(jī)性能遠(yuǎn)程測(cè)試系統(tǒng)的方案 。 1922 年，羅本遜先生 的 《礦井通風(fēng)實(shí)踐》， 使得風(fēng)機(jī)控制 開始 從自然通風(fēng)過渡到機(jī)械通風(fēng) 。 我國風(fēng)機(jī)性能測(cè)試大體上經(jīng)歷三個(gè)階段 [2][3]： （ 1） 上世紀(jì)五十年代以后，我國許多 學(xué) 院和高等院校 以 化工部門頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)研制了風(fēng)機(jī)測(cè)試 試 驗(yàn)臺(tái)，但測(cè)試手段落后，主要以手工測(cè)量為主。這樣測(cè)測(cè)精度不高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低。 （ 3）以上風(fēng)機(jī)測(cè)試系統(tǒng) 大部分 為半自動(dòng)測(cè)試， 其 測(cè)量信息不能綜合管理，且界面 不夠友好。 該系統(tǒng)能夠完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)集、 顯示 、 處理 、存盤、打印及曲線的 實(shí)時(shí)屏顯 ， 并且 能夠查詢當(dāng)前和歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)， 實(shí)現(xiàn)了人機(jī)界面的良好。具體研究內(nèi)容如下： 對(duì)風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)基礎(chǔ) 的研究。 根據(jù)對(duì) LabVIEW 構(gòu)建的 虛擬儀器系統(tǒng)硬件基礎(chǔ) 的分析 ，對(duì)系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和體系 進(jìn)行深入分析。 采用 LabVIEW 軟件平臺(tái)將功能模塊進(jìn)行編程， 全面優(yōu)化數(shù)據(jù)采集和處理、曲線擬合、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等方面。 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 2 虛擬儀器技術(shù)及相關(guān)知識(shí) 虛擬技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是信息技術(shù)的重要組成部分，它們被稱為 21 世紀(jì)科學(xué)技術(shù)中的三大核心技術(shù)。 虛擬儀器簡述 1986 年， 美國國家儀器公司 (National Instruments Corporation 簡稱 NI)首先提出來虛擬儀器 。給用戶一個(gè)充分發(fā)揮自己才能和想象力 的空間，用戶 (而不是廠家 )可以根據(jù)自己的 需求 ，設(shè)計(jì)自己的儀器系統(tǒng)。虛擬儀器面板控件是與 實(shí)物 相似 的 “ 圖標(biāo) ” ，用戶只需選用 和 軟件程序 相似 的圖形 “ 控件 ” ， 然后通過 計(jì)算機(jī)的鼠標(biāo)來對(duì)其進(jìn)行操作。 虛擬儀器系統(tǒng)的構(gòu)成 任何測(cè)量系統(tǒng)都必須包含數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和處理和數(shù)據(jù)顯示和輸出三個(gè)模塊，虛擬儀器就是將這些模塊用不同的硬件和軟件來實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)一般是 PC 機(jī)或工作站，是 整個(gè) 硬件的核心，；傳感器 則 是測(cè)試系統(tǒng)獲取 外界 信息的 通道 ； I/O 接口設(shè)備 則 采集、放大、 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換 被測(cè)信號(hào) 等。 （ 2） 驅(qū)動(dòng)程序?qū)樱阂话阋詣?dòng)態(tài)鏈接庫或靜態(tài)庫形式供應(yīng)用程序調(diào)用 ，是 實(shí)現(xiàn)儀器控制的橋梁。 （ 3） 應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境： 是 虛擬儀器的核心 ，可以 完成測(cè)試系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析、計(jì)算、顯示 和 輸出等任務(wù) 。虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較見表 21[5] 虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)是集控制、測(cè)量、計(jì)算為一體，各種自動(dòng)測(cè)試工作都是在計(jì)算機(jī)參與下完成的。虛擬儀器的信號(hào)傳送和數(shù)據(jù)處理幾乎都是靠數(shù)字信號(hào)或軟件來實(shí)現(xiàn)的，大大降低了系統(tǒng)誤差和環(huán)境干擾和影響； 虛擬儀器的開發(fā)平臺(tái) 面向儀器與測(cè)控過程的圖形化開發(fā)平臺(tái) — LabVIEW LabVIEW 是 Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench（實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工程平臺(tái)）的縮寫，主要用于儀器控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域。 （ 1） G 語言編程 LabVIEW 與 常規(guī)的 BASIC、 C/C+等語言 相比 ， 它 具有語言的所有特性，如相似的程序調(diào)試工具 、 數(shù)據(jù)類型，以及模塊化的編程特點(diǎn)等 ，二者的區(qū)別僅僅是編程方式不同 。所以 ， LabVIEW 不僅僅是一個(gè)功能較完整的軟件開發(fā)環(huán)境，而是一種真正的編程語言，由于其獨(dú)特的圖形化編程方式，又被稱為 G 語言 [8]。一個(gè) VI 程序 都由 三個(gè)主要部分 組成 ：前面板、框圖程序、圖標(biāo) /連接器。 框圖程序（ Block Diagram）是利用圖形語言對(duì)前面板上的 控制量和指示量進(jìn)行控制，也是 LabVIEW 作為 G 語言的 主要 體現(xiàn)。 LabVIEW 的特點(diǎn) LabVIEW 軟件的特點(diǎn)可歸納為以下幾點(diǎn) [9]： （ 1）圖形化的儀器編程環(huán)境：使用 “ 所見即所得 ” 的可視化技術(shù)建立人機(jī)界面。 本章小結(jié) 本章首先介紹了虛擬儀器的概念，進(jìn)而對(duì)虛擬儀器系統(tǒng)的軟硬件組成及其虛擬儀器開發(fā)平臺(tái) LabVIEW 進(jìn)行了詳細(xì)的闡述和討論，對(duì)傳統(tǒng)儀器和虛擬儀器的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，總結(jié)出了 虛擬儀器的特點(diǎn)。而當(dāng)氣體通過管網(wǎng)時(shí)，其全壓 —流量（ PQ）關(guān)系 隨 管網(wǎng)的性能曲線 變化而變化。圖 為風(fēng)機(jī)壓力與管網(wǎng)阻力之間的關(guān)系。在 A 點(diǎn) 處 ，兩者的流量 Qm 是 相等 的 ， 阻力 H 與 靜壓力 也 是 相等 的，我們把 A 點(diǎn)稱為工況點(diǎn)。、 H39。時(shí) ， 工況點(diǎn)也 會(huì) 隨之改變，若風(fēng)機(jī)的壓力曲線不變，工況點(diǎn)就 會(huì) 沿著壓力曲線移動(dòng)至 A39。39。 圖 風(fēng)機(jī)壓力和 管網(wǎng)阻力的關(guān)系 由于風(fēng)機(jī)內(nèi)部流體運(yùn)動(dòng) 規(guī)律相當(dāng)復(fù)雜 ，至今 我們 還不能 靠 理論的方法 準(zhǔn)確 計(jì)算出它的各種損失，因而不能準(zhǔn)確的計(jì)算出 風(fēng)機(jī)的各 性能參數(shù)，所以用計(jì)算的方法得到的 風(fēng)機(jī) 性能曲線與實(shí)際 的 性能曲線 有著 較大差異。因此， 我們要通過試驗(yàn)確定風(fēng)機(jī)工作性能參數(shù)，從而 確定工作風(fēng)機(jī)的工作性能曲線，從而確定風(fēng)機(jī)的工作范圍，以便向用戶提供高效率的風(fēng)機(jī)。 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)