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1、编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目： 基于LabVIEW的风机性能 远程测试系统的研究 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号： 学生姓名： 指导教师： （职称：高工 ） （职称： ） 2013年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 基于LabVIEW的风机性能远程测试系统的研究是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械93 学 号： 0923109 作者姓名： 2013 年 5
2、月 25 日摘 要风机技术生产和研究的主要环节是风机性能检测的试验。随着风机技术的发展，人们对风机性能检测试验的要求也越来越高。目前，现代风机性能测试正从人工测试向自动化测试转变。测试仪器和计算机技术的结合，孕育了一种新的检测仪器虚拟仪器。虚拟仪器是一种可以利用计算机资源，并由用户设计其功能的具有一系列虚拟面板的仪器系统。虚拟仪器的网络化是实现风机性能远程测试技术的关键。在此基础上，本文提出了利用NI公司开发软件LabVIEW构建风机性能远程测试系统的方案。 本文主要分为三部分。第一部分介绍了虚拟仪器的特点、组成、概念以及相关的网络技术，并介绍了LabVIEW的特点；第二部分分析风机性能试验基
3、本原理，然后根据系统设计要求对传感器、风机工作环境、旋转挡板和数据采集卡等进行了选型，设计了信号调理电路；第三部分，以LabVIEW作为开发平台具体做出风机系统的设计流程并对风机性能远程测试系统的软件设计进行讨论和研究。关键词：虚拟仪器；远程测试；风机性能；LabVIEWAbstract Fan performance testing experiment is an indispensible step in the technology study and production of fan. With the development of the fan technological, i
4、ts detection technology requirements are also getting higher. At present, modern fan performance testing is transforming from the traditional manual testing to automatic test.With integration of computer and testing instruments, virtual instrument has emerged as a new testing technology.With integra
5、tion of computer 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; Based on above discription, building of a long-distance fan testing system programme by using NI LabV
6、IEW software was proposed in this paper. The paper is divided into three parts. The first part introduced the concept of virtual instruments, characteristics, structure and the virtual network equipment-related network technology,and introduces the feature of LabVIEW. Fan performance test in the sec
7、ond part analysis the basic principle, and then based on the system design requirements of sensor, fan work environment, the rotary baffle and data acquisition card and so on has carried on the selection, design the signal conditioning circuit; The third part, the specific make fan system with LabVI
8、EW 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; remote testing,;fan performance; LabVIEW 目 录摘 要IIIAbstractIV1 绪论11.1 引言11.2 研究的目的和意义11.3 国内外研究状况11.4 本文研究的内容和目标22 虚拟仪器技术及相关
9、知识32.1 虚拟仪器简述32.2 虚拟仪器系统的构成32.2.1 虚拟仪器的硬件32.2.2 虚拟仪器的软件32.3 虚拟仪器的特点32.4 虚拟仪器的开发平台42.4.1 面向仪器与测控过程的图形化开发平台LabVIEW42.4.2 LabVIEW 的特点42.5 本章小结53 风机性能试验的原理63.1 风机性能试验概述63.1.1 风机性能试验的原理和方法63.1.2 风机的性能参数63.1.3 风机的性能曲线73.2 风机性能试验73.2.1 风机性能测试的环境参数73.2.2 风机性能测试中的结构参数73.2.3 风机性能试验装置的方案及选用83.3 风机性能参数的相关计算、处理9
10、 风机性能曲线绘制103.5 本章小结104采集系统的设计114.1 风机性能测试系统的组成114.2 风机工况调节装置的设计114.2.1 结构设计114.2.2 步进电机的控制124.2.3 步进电机的选择134.3 系统测试的内容与方法134.3.1 静压的测量134.3.2 流量的测量134.3.3扭矩的测量154.4 传感器的选用16 压力传感器164.4.2 差压传感器164.4.3 温度传感器174.4.4 转速传感器174.5 信号调理电路174.6 数据采集卡185 虚拟测试系统的结构20 系统设计流程20 基于虚拟仪器的风机性能远程测试系统的总体结构205.2.1 系统的总
11、体结构21225.2.3 系统操作流程235.3 数据采集245.4 数据处理265.4.1 数据计算265.4.2 曲线拟合275.5 试验数据275.6 本章小结296 总结与展望306.1 总结306.2 研究展望30致谢32参考文献331 绪论1.1 引言风机使用面广，种类繁多，遍及国民经济各部门，利用风机产生的气流为介质进行工作，可实现工业生产中分离、清选、加热烘干、除尘降温、物料输送、通风换气等多种工作。所以，在我国的化工、冶金和建材等部门，风机得到了广泛的应用。如冶金工业中的锅炉鼓风、空气调节设备和家用电器设备中的设备通风和冷却、风洞风源和气垫船的充气和推进、化工业中的气体排送、
12、采矿业中的矿井通风、厂房的通风等都离不开风机。在农业中气力播种、谷物清选、植物保护、物料干燥、农副产品加工以及物料输送等方面都要用到风机1。风机系统中处于核心地位是气力输送，它输送的风量和提供的压力强有力地保证了系统的可靠性和有效性。风机的安全可靠性在工农业生产中的地位显而易见。而风机的安全性及其工作效益与它的性能息息相关，所以风机具备良好的性能可以保障日常生产安全运行。由于风机内气体流动的复杂性，目前还很难用单纯的理论计算方法准确地获得风机性能曲线，只能通过试验方法测定。因此，快速准确地测定风机性能参数并绘制性能曲线对开展风机的研究有重要的意义。1.2 研究的目的和意义 评判风机的性能主要反
13、应出三方面：产品质量的提高、工作效率的提高和工作质量保证的关键因素。校验产品的气动性能能否达到设计要求、出厂的风机性能能否达到样本数据的要求、改造后的风机是否能达到性能指标都需要进行性能测试。性能测试也是诊断故障的前提。风机的工作体现在输送流量、产生全压、所需功率及效率。为了人们能正确使用风机，我们必须了解这些参数之间的相互关系。但由于风机理论至今尚未完善，所以大部分依赖于状态试验获取风机状态参数。风机状态试验原理是在风机转速不变的情况下改变，改变风机的流量来检测风机的其他各个参数，并且绘制状态曲线。目前，风机用户为提高自身的经济效益，在选择风机时对风机的各指标提出了更为严格的要求，如压力，转
14、速，流量，噪声，功率，可靠性等。与此同时，风机生产厂家为了提高自身的竞争能力，在努力提高机械加工，改进气动设计的同时，也对风机状态试验的开发和研究给予了高度的重视。长期以来，我国的风机测试技术比较落后，主要以手动操作试验过程、手工测量试验数据、手工绘制数据曲线为主，存在劳动强度大、测量精度低、测量手段落后等缺点。然而，现代风机性能测试正迅速从传统人工测试向自动化测试转变。计算机技术与测试仪器技术的结合，使得人类研发出了一种新的测试仪器虚拟仪器。虚拟测试技术和计算机通信技术的结合，使得虚拟仪器应运而生，信号的采集、处理和传输形成了一体化，不再受环境、地域等的限制。虚拟仪器的网络化是虚拟仪器目前发展的必然趋势。由此，本文提出了利用NI 公司开发软件LabVIEW构建风机性能远程测试系统的方案。1.3 国内外研究状况在过去的70年，风机的应用不断拓广。1922 年，罗本逊先生的矿井通风实践，使得风机控制开始从自然通风过渡到机械通风。 丹麦是世界上研究风机最早国家之一，很多风机制造商如Bonus公司
