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机械类 翻译 cad

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基于虚拟仪器技术的风机性能自动测试系统钱东平1,霍晓静1,关贞珍1,杨世凤2河北农业大学机电工程学院,保定071001; 2.天津科技大学电子信息与自动化学院,天津300222)摘 要:针对我国风机性能检测多以手工为主,存在试验手段落后,劳动量大和测试结果不准确等缺点,采用先进的虚拟仪器技术,将传感器技术、计算机技术和测试技术结合起来,建立了基于虚拟仪器技术的风机性能自动测试系统,实现了试验数据的自动采集、风机转速的自动调节、风机运行工况的自动控制、试验数据的正确处理及性能曲线的自动绘制。整个系统具有界面友好、操作方便、功能齐全等优点。试验结果表明本系统增加了试验过程的稳定性,避免了人为的读数误差、计算误差以及相关数据不能同时记录所引起的试验结果偏差,提高了测试精度和试验效率。可广泛应用于科研院所和风机生产厂家,具有较高的推广应用价值。关键词:风机;性能试验;自动测试;虚拟仪器;数据处理1 介绍参数风扇：流量，压力，功率和效率不仅决定工作绩效，但也正根据使用鼓风机的人。由于风机理论不够完善，性能测试是主要获取这些参数的方法。此外，测试最重要的是检验产品和创新设计产品。在中国，传统的风机性能测试是经常做手动或单片机，其中有许多不足，包括：降低精度，重型工人的劳动强度，不完善的用户界面，等等。因此，根据用户的需求现代时代实验技术，自动测试及分析系统风机性能的基础上的虚拟仪表工具LabWindows / CVI的设计在这个文件中。组合传感器技术，计算机技术和测试技术，虚拟仪器仪表技术，使得最普遍的方法使用智能计算机，以彻底打破该模式，传统的技术是指由制造商制定，但该用户不能改变的。与六，用户提供了一个空间，以发挥他们的能力和想象力不足。它是用户，而不是制造商，他们根据个人需要，他们可以设计自己的仪器系统。在虚拟仪器系统， 硬件只是提供了一个解决方案，以输入和输出的信号，但该软件是整个系统的关键。任何用户可以根据需要修改软件，增加或减少的软件功能和软件的仪器系统。因此，该系统不仅可以自动采料，加工，试验数据，并以适当的形式显示最后结果，而且也控制和调整不同的工作负载。整个系统是具有完善的界面，易操作，并很好地完成功能。实验结果表明， 稳定性试验过程中增加了， 读数误差是可以避免和测量精度和实验效率得到了改善。 该系统已广泛地应用于许多范生产厂家和科研单位。2硬件系统的设计硬件这个系统，这是基础。信号采集，转换，加强和加工，包括风扇，电机，风管， 传感器，计算机，数据采集板，频率转换等。在这些部件中，计算机和插入式DAQ的系统中发挥了重要作用。该系统，随着高性能数据采集板， A / D转换，而且频率控制，步进电机控制等实现了，而不是唯一的数据采集。需要考虑的技术指标，如采样频率，精度等级， A / D D / A转换利率结果中，数据采集卡的PCI - 6024e ，其中200个有KS /秒， 12位表示16单端模拟输入，是选定的。该6024e功能数位触发能力，以及2个24位， 20兆赫计数器/倍;和8数字输入/输出线。两个12位模拟输出也可以推荐，由6024e。风机参数：流量，静压，转矩转速测量相应传感器包括差压变送器（ bc69型性，准确性） ，静压发射机（ jyb型，精度为1 ） ， 转矩与转速传感器（ akc - 205型精度为0.3 ） 。该传感器的输出都是标准电流信号4 ? 20均线所在。 ，以满足数据采集板输入信号的类型和范围， 0 ? 5伏电压信号是从取得4 ? 20 mA电流信号由一个接口板，是用于信号转型。通过模拟输出通道上6024e ， 0 ? 5 V电压信号，这是相应于0 ? 50赫兹交流变频，发送给控制频率转换器（FR- a540 - 1.5 K通道类型， mitsudishi ， 日本） 。风扇转速的变化与变数电压。该部件的工作状况制定，这是由作者设计制定的，是旋转挡板结构组成的轮挡板，联轴器，爬行器齿轮和步进电机等（参见图1 ） 。 这种结构不仅可以实现自动控制，而且也有小而灵活的优点。三个数字输入/输出端口上6024e是用来发送出了3 - 相脉冲控制旋转角度的一步马达。步进电机驱动器圆形挡板通过爬行器，以齿轮回转内风管，导致在变化的光圈差距圆形的挡板及风管，从而改变风管内的气流通量，即改进工作状。当气流太强，该?齿轮可以防止挡板的改变，以保证测量精度，几种防止的方法都是通过诸如微分输入信号，以消除普通模式干扰。图13 软件系统的设计3.1数据处理数据处理，在这个系统中包括三个方面：处理后期信号进行清除种种不理想的信号，利用流体力学计算公式性能参数的精确度; 拟合性能参数基于最小二乘法提取性能曲线的精确度。3.1.1计算性能参数是指以国家标准gb1236 - 85 8 空气动力学性能测试程序呼吸机，呼吸机性能测试的放电插座的实现。风扇性能参数计算如下：体积流速轴功率 总压力 效率的总压力3.1.2性能曲线拟合有许多曲线拟合的方法，如指数拟合，正交多项式拟合切比雪夫再恰当不过了。最小二乘法是通过以适应性能参数，因为特性曲线的风机大多是抛物线。什么是所谓的最小二乘法 ，是统计学处理实测值，从实验中，使理想值的观测等于它的理论价值和纠正观测值。用function polyfit 是在分析图书馆的LabWindows / CVI中， 性能曲线拟合完成。格式函数polyfit具体内容如下：这项议内容的目的，功能，是要找到合适系数，即最能代表多项式拟合数据点（ x ， y ）的使用最小二乘法。 polyfitobtains theithelement的输出阵和均方误差使用以下公式 7 ：数值通量;整体压力，静态压力，功率和效率，多项式秩序;尼什若干样本点; 均方误差。与这一职能的磁通整个压力曲线， 通量静态压力曲线，流量-效率曲线可以达到这个数字。3.2软件的结构该软件是由LabWindows / CVI的这是一个综合性的ANSI C环境工程师和科学家创造虚拟仪表应用 。在这个系统中，与集成的I / O 图书馆，分析套路，和用户界面的工具， LabWindows / CVI的提供您所需的一切，为建设先进的测试和测量系统。 基于模块化的设计方法，程序， 模块设计。1 ）基本参数设置：用户可以在关键风扇型和环境参数，包括大气温度，湿度和压力。2 ）数据采集及控制参数设定： 在这个系统中，采样通道，控制通道，采样率，信号输入/输出限制等。3 ）主控站：这个系统是主接口为运作口。可视化的控制，例如作为电源开关，测试起动开关，操作模式选择幻灯片，风扇转速选择幻灯片，并进行实时在线数字波形显示的信号，送到在前面板上，为用户操作此系统交换方便。4 ）数据处理：在本系统中，而不是指原始数据，而是计算数据，包括流量， 效率，功率和总压能证明在数字和波形形式。此外，基于最小二乘法的风机性能曲线可装有自由挑选合适的模块。5 ）试验报告：试验后，可以实现测试报告，其中包括网格或图表类型的测试网络社区这个系统。此外，数据存储，打印输出， 输入等，都实现了。6 ）历史查询：在这个单元，根据试验的次数和范型，用户还可以找到历史记录，他们需要与数字或图形文件类型。 因此，需要测试报告，其中包括风机性能曲线能展示和打印。最后，该软件系统的关键功能如下：自动获取参数的范性能，调整转速和通量风机，自动生成记录，测试和性能曲线，此外，该软件还可以显示，保存和打印这些信号在图形和数字形式。整个系统是完善便于操作的。4实验系统以离心式鼓风机（ 4-72型）进行全面的测试，例如，在实验室，性能测试实验取得了该项功能。所示图2 ，每一个点是数值的测试信号， 并且接驳线是表现拟合曲线基于最小二乘法。比较手工是做在同一时间内，两个测试结果几乎是平等和准确性，可完全满