基于虚拟仪器技术的多功能流体控制实验台的研制

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2008年5月机床与液压Mav2008第36卷第5期MACHINETOOL＆HYDRAULICSV01．36No．5基于虚拟仪器技术的多功能流体控制实验台的研制郭健翔，刘畅，史乃川(青岛理工大学，山东青岛266033)摘要：基于虚拟仪器技术研制了一套多功能流体控制实验台，并利用在LabVIEW平台上开发了实验台测控软件，实现了多种功能的自动测量。本文介绍和分析了该实验台的原理、构成和测试方法。实际运行证明该实验台具有可靠性高、功能强大、测试精度高、自动化程度高等特点，为科研、

2、教学及产品开发提供了强大的工具。关键词：虚拟仪器技术；流体控制实验台；测试；LabVIEW中图分类号：TB126文献标识码：A文章编号：1001—3881(2008)5—130—3Multi-functionTestBenchfornIIidControlBasedonVirtualInstrumentTechnologyGUOJianxiang，LIUChang，SHINaiehuan(QingdaoTechnologicalUniversity，QingdaoShandong266033，China)Abstract：

3、Amulti·functiontestbenchforfluidcontrolwasdevelopedbasedonthevirtualinstrumenttechnology．Automaticmeasurementforthemulti-functionwasrealizedbymeansofthetestsoftwarebasedonLabVIEW．Thetheory，configurationandtestapproachofthetestbenchwereintroducedandanalyzed．Thesyst

4、emrunningshowsthatthetestbenchwiththehighreliability，pow—efulfunction，highprecisionandautomation，whichprovidesapowerfultoolforscientificresearch，teachingandproductdevelop-ment．Keywords：Virtualinstrumenttechnology；Fluidcontroltestbench；Testing；LabVIEW在水泵、阀门、换热器等流体设

5、备和管件的开发弃已有的硬件和软件资源，从而缩短软件开发周期，研制中，需要大量的流量特性和阻力特性实验数据，增加程序的可复用性，降低测试成本。同时对流体输配管网的平衡和控制技术的研究，亦需本文所研究的流体控制的多功能测试实验台管路要测试其水力特性和调节特性。由于科研和教学的需繁多、系统庞杂、需要多台测控仪器分别作业，操作要，本文研制了多功能流体控制实验台，可实现如下复杂、测试成本高，而采用虚拟仪器技术，系统需要测试功能：(1)阀门流量特性、阀门开度特性及泄设备总量将大大减少，不但加快了测量进程，提高了漏测试；(2)水泵工作特

6、征曲线测试，水泵变速工测量准确性，而且便于调试，降低了实验成本，同时作特征曲线测试；(3)流体设备及管件流量一阻力具有自动化程度和信息化程度高的特点。特征测试；(4)变频恒压控制系统、变频恒流量控1流体控制实验台原理及构成制系统测试；(5)流体管网平衡及调节特性测试等。1，1系统原理图虚拟仪器⋯是通过应用程序将通用计算机与仪整套系统原理图如图1所示，系统由机械循环部器硬件结合起来，以透明的方式把计算机资源(如分、测控硬件部分、计算机测控软件部分组成，满足微处理器、内存、显示器等)和仪器硬件(如A／D、流体控制的多功能测试。

7、D／A、数字I／O、定时器、信号调理等)的测量、控1，2机械循环制能力结合在一起，通过软件实现对数据的分析处由水箱、循环水泵、加压水泵、稳压罐、电磁理、表达以及图形化用户接口。应用程序将可选硬件阀、测试元件、管路等组成。主要工作原理：驱动变(如GPIB、VXI、RS-232、DAQ板)和可重复用原码频器开启带动水泵运行，使流体在管路里循环，应用库函数等软件结合在一起，实现仪器模块间的通信、变频调速技术控制泵的转速，可连续改变管道内流体定时与触发。由于虚拟仪器的模块化、开放性和灵活的流量和压差，通过压力控制器控制加压水泵，来

8、调性，以及软件是关键的特点，当测试要求变化时，可节测试系统的工作压力。以方便地增减硬、软件模块，或重新配置现有系统以针对不同管径的实验件，设计了大、中、小3个满足新的测试要求。这样，当从一个项目转向另一个管径不同的管路。试验时，在计算机上控制电磁阀的项目时，就能简单地构造出新的虚拟仪器系统而不丢开启，保