试析基于虚拟仪器的水泵性能多功能检测与处理系统的研究

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1、华中农业大学硕士学位论文基于虚拟仪器的水泵性能多功能检测与处理系统的研究姓名：彭中军申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：肖新棉20090601华中农业大学2009届硕十学位论文：基于虚拟仪器的水泵性能多功能检测与处理系统的研究摘要水泵是在工农业生产和人们生活中广泛使用的流体机械产品，其性能参数的检测与处理关系到其工作的可靠性与稳定性。在使用时，必须参照其性能曲线来选择水泵，并确定其运行工作点，才能使水泵保持在高效率区运行，从而充分发挥水泵的效能。此外，就水泵性能进行检测和处理对于正确选择、使用、保养水泵和开发新产品等都具有重要的科

2、研和实用意义。采用美国NI公司的LabVIEW7．1虚拟仪器开发平台，开发了水泵性能参数采集软硬件系统，编写了水泵性能数据采集、检测和处理程序，组建成功了一套完整的基于LabVIEW7．1软件的水泵性能多功能检测与处理系统；并用武汉农业水泵厂生产的11／2817离心式清水泵进行了具体工况下的流量和扬程、流量和轴功率、流量和效率等特性的试验研究；利用EXCEL和MATLAB软件分析处理了水泵的性能特点、描绘了其性能曲线。在相同条件下，再采用传统试验法对水泵性能进行检测和处理，得到其性能参数的数据，并得出性能曲线和函数关系式。在此基础上，利用MA

3、TLAB软件将两种方法检测的结果进行处理和比较，从而对开发的水泵性能多功能检测与处理虚拟仪器系统的质量和效果进行评价。主要结论如下：1．基于水泵性能检测相关理论，采用LabVIEW7．1虚拟仪器开发平台研制了一套水泵性能多功能检测与处理系统。系统的设计和开发采用了模块化结构，具有先进、快速、方便、准确等一系列优点。其硬件系统由流量传感器、压力变送器、霍尔传感器、扭矩测量仪、NISCB．68接线盒、PCI．6040E同步数据采集卡和PC机等构成；测试软件系统包括水泵性能数据采集、数据检测和处理等模块。2．开发的水泵性能检测与处理系统运用计算机和

4、虚拟仪器技术，实现了对水泵性能参数数据实时、快捷、准确的采集，从而降低了测试成本、并缩短了测试时间。3．充分运用PC—DAQ方式可以比较好地满足系统运算速度快，处理效率高，算法结构复杂，需要处理的数据量大等要求，并利用LabVIEW7．1软件对运算结构要求相对简单的处理优势，使得水泵性能检测与处理系统通用性强、结构灵活。4．水泵性能检测与处理系统将硬软件技术特点相结合，可以实现测量水泵性能数据显示、采集、存储及智能控制，测试精度高，克服了传统的测试水泵性能系统摘要不稳定及人工测试与处理误差，测试效率有比较大的提高，实现了水泵性能检测与处理的高

5、自动化、高精度和多功能化。5．搭建的水泵性能试验平台使用方便；硬件系统紧凑合理；系统软件的实用性强，操作界面友好，运用简单、便捷、省时。在实际应用中，水泵性能检测系统能自动生成数据表格，测试水泵性能数据自动保存在文本文件中，为水泵性能检测和处理找到了一条先进、准确、便捷的方法，具有比较好的推广使用价值。6．用开发的虚拟仪器系统进行了水泵性能检测与处理的试验研究，对水泵的流量和扬程、流量和轴功率、流量和效率等关系特性进行了试验分析，结果表明：①水泵的流量(x代Q)和扬程(y代H)关系特性为Y；-0．0195x：0．3195x+13．026；②水

6、泵的流量(x代Q)和轴功率(y代N轴)关系特性为y。0．0013X2+0．0045z+0．7959；⑨水泵的流量(x代Q)和效率(y代，7)关系特性为)，。一1．0415x2+20．975z一16．694。7．进行了水泵性能的传统试验法研究，在和虚拟仪器测试系统测试水泵的同样条件下对水泵流量和扬程、流量和轴功率、流量和效率等特性关系进行了基于传统试验法的试验分析，结果表明：①水泵的流量(x代Q)和扬程(Y代H)关系特性为Y；一0．0191x20．3303x+12．865；②水泵的流量(x代Q)和轴功率(Y代N轴)关系特性为Y；O．0014x2

7、+0．0034x+0．7725；③水泵的流量(x代Q)和效率(y代r／)关系特性为Y．一1．0357x2+20．847x一16．89。8．将以上函数关系式分别导入到MATLAB软件中，在同一个坐标系中分别绘制出水泵的流量和扬程曲线、流量和轴功率曲线、流量和效率曲线，并通过绘制的曲线进行水泵性能检测结果比较，从而得出结论。对试验结果进行分析比较，可以知道通过虚拟仪器和传统方法检测和处理的水泵性能曲线是一致的，可见利用开发的虚拟仪器系统进行水泵性能检测是可行的。关键词：水泵：性能；多功能；检测和处理；虚拟仪器H华中农业火学2009届硕上学位论文：

8、基于虚拟仪器的水泵性能多功能检测与处理系统的研究AbstractWaterpumpisoneofthemostpopularmachinesinyieldofind