基于虚拟仪器技术的风机性能测试系统

　　检测风机各性能参数，并绘制性能曲线的过程目前，风机用户为了提高经济效益，在选择风机，对它的各项性能指标提出了更为严格的要求，如压力，流量，转速，功率，噪声，可靠性等同，风机生产厂家为提产品的竞争能力，在努力改进气动设计，提高机械加工的同时，也对风机性能试验的研究和开发给予了高度的重视由此可，风机性能试验对于成品的检验和新产品的设计开发都至关重要，特别足对于大型特型风机以及单件小批量而气流特性有特殊要求的情况，性能试验尤为重览虚拟仪器1技术是目前测控领域中为基金项目河南省自然科学基金项目04015⑴0流行的技术之，它利用10接口设备完成信号椐的运汰分析和处理。利用沾器丰富的显功能来多形式地达和输出检测结果。在此基础。

　　构成个具有完整测试功能的计算机仪器系统，即虚拟仪器虚拟仪器几有传统仪器的基本1能，同时又能根据用户的要求随时进行定义，实现多种多样的应用需求，具有扩展灵活界面友好操作简便性价比高等特点，目前，虚拟仪器技术在许多领域都得到广泛应甩为提高风机性能试验测试系统的性能，并考虑到风机生产厂家及科研院所的实际需求，在现有风机性能试验台的基础上利用计算机技末电子技术仪器技术的结合即虚拟仪器，设计种具有如F特点的计算机辅助，机性能动测试与分析系统动采汜风机怍能试验数拙，冷项参数指标达到国家规定标准自动调整风机运行工况动控制风机转速，自动进行数据处理，且实现数据的存储自动绘制风机性能曲线。

　　系统界面友好，操作方便，便于用户使用。

　　1.系统总体方案的确定山4机朴。能试验的过程可知其测试系统主耍完成以下工作风机性能参数的测量；风机运行工况的调节；风机转，的，制；风机性能仙线的绘从整体规划出发，并着眼于系统将来的发展和使用推广前景，且考虑方案的实用性可行性和通用性，作者经过广泛的调研，对国内外各种虚拟仪器的功能和结构进行了分析，结合本系统的特点和要求，付此系统提出了以下方宠1.1风机性能参数的测量其中空气流量测量采用孔板压差法进行，它不仅可次测定风机流量测值准确；功率测量采用在电机句风机转轴之安装扭矩传感器，在计算机中把扭出信号按公式汁算成功率值的方法来测量功率倍4在得到流遣和功率值后。动压静，效率讨经过计算到，12工况调节装置风机忡能试验是在改变，况即改变风饩气流流量的情况下进行的。传统的工况调节方法是在风管出口处安装锥形，迎过丝杠拖动锥形阀使其前后移动而改变风管中气流流量的方法来实现的此种方法结构笨重且不易操，本系统采用自行设计的旋转挡板装置，在风机出口处安装圆形挡板，迎过步逃电机拖功晷形，板旋转来实现风管出口大小的变化，从而实现风机工况的调节此装置实现的工况调节由计算机直接控制，且可缩小试验台尺寸，使工况调节装置小巧灵活。

　　1.3风机转速调节装置为适应不同型号风机的性能试验需要，需设置风机转速调节装置本系统农殳频调速技术来实现风机转速的调节。在计算机与电机之间安装变频调速器，过变频调速改殳电机转速，即调节风机转速，变频，速器通过数据采集卡勹计算机进行迎札此种风速调节方法采⑴先进的变频调速技术。可实现试验装进的自动化抟制，大人节竹能源1.4风机性能曲线绘制为消除测试误差及系统误差，木系统付各性能参数进行曲线拟合用小乘法来拟合曲线既能反映给定数据的内在联系，原数据近似程度高，所以本系统拟采用在计算机上编制小乘法曲线拟合程序对性能参数进行拟合，且绘制风机性能曲线，根据以1确定的方案。系统总体结构配置1 2系统硬件设计系统硬件部分是整个测试试验的基础。在本系统中艰件部分主要由风机风管电动机传感器步进电机流量调节挡板变频调速器计算机数据采集板等饥成硬件设主要完成了风机况的调节风机转违的调节风机各试验数据的采集等工作。其中风机工况的调节利用了原有系统，风机转速的调节采用变频器实现，试验数据的检测所采用的测量仪器多为传感器。本系统采用的传感器包括压差传感器压力传感器和扭矩传感器。压差传感器主要用于检测流鼾，压力传感器主要用于检测静压，扭矩传感器要用于检测功率信号。

　　计算机获取数据的方法是通过对接口设备的驱动完成的虚拟仪器系统中，10接口设备5要是数据农圯板，通过数据采集板获取数，上版拟仪器中，称为041以3.1此，数据采集式仪器数据采集板作为仪器系统硬件梁它不仅具有信号传输的功能，还具有信号转换和译码的功能基移数输入II采集与控制I显与报告I历史数据，本系统根据试验要求，选用美国，公司的数据采集板，6024，016024，圮种性能优良低价位适合凡机及兼容机的采集板它能完成信1采集信投拟输出，以及定ll，A己数等功能，他有8t模拟量输入迪。iil对差分输入，有4对投拟输入通道2个模拟输出通道，16个数字量10接口2个16位的计数器用开己数淀时3系统的软件设计测控系统中基本硬件设备确定以后，制作和使用虚拟仪器的关键就是开发应用软件软件在虚拟仪器中的地位非常重要，它肩负着对各路信号进行采集和分析处理的重任是实现仪器功能的主体部分。

　　此软件系统可向用户提供较为齐全的功能，3.1信号的自动检测用户在配置完试验的基本参数后域米用系统默认值在主控台上，用鼠标点击试验按扭，则系统自动对各试验参数进行检测，且将各路检测值分别以形和数字的方式显出来，同时也可对信号进行保存，以备将来查看3.2工况自动调整在主控台上，当风机的某工况下的试验完成后，用户可点击工况滑动块，则系统自动进行工况转换，从而进入工况的试验3.3数据自动处理在采集以到试验数据后，在数据处理校块用户可通过简单操作得到风机的性能参数，且以直观的形方式出来3.4自动生成试验报告在信号采集与处理之后，用户可在试验报告模块，得到风机性能试验的全部结果，包括试验原始数据的风机有闪次及无闪次曲线的，3.5历史查询在历史查询模块，用户可对以前保存的数据文件及形文件进行查询，也可对试验结果进行查询，对于查询结果可进行打印。

　　总之，该试验软件具有以下主要功能实现了风机压差口静压信号扣矩信兮的动采集和风机转速与风机流量的自动调节，并自动生成试验报告及性能曲线固另外，软件还可实现信号形信号数字量的显存储打印等功能整个操作系统竹1观方更。界面友好。并运用各级菜节技术根据要捉供相应的屏提甙在具体实现时，系统软件采用胃编制。利用软件丰富的形功能，可以方便地将测试结果以曲线的形式显出来3为风量功率曲线。

　　棚圈流量试验结果明利用虚拟仪器技术对风机性能进行测试在节约成本的同时，增加了测试过程的稳定性，避免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测试结果的偏差，提尚了试验精度和试验效率实践衣叨，作为测控须域1项重要的技术革SI1.！报打印，曲线拟合1数据显工况控制转速控制实时转矩实时坦爸L实时静压L坏境参数风机参数新虚拟仪器技术，利用计算机的智能资源可有效地解决风机性能测试中存在的问，在实际应用中具有不可估量的发展前4结束语统，该系统根据虚拟仪器技术的原理进行设计，利山提供的丰，的函数进行信号采集分析和处理，实现了常用实验风机性能的测试和诊断。系统中所有的分析和处理功能均用软件实现，完全不需借助波器万用信号发生器等常规测量设备，操作简单，智能性强，树人。虚拟仪器及其新发展。振动。测试与诊万相奎。虚拟式多通道温度测试仪。重庆大学学应怀樵。虚拟仪器与计算机采集测试分析仪器的发展和展望几测控技术，2000，1984毛汪敏生。6抓基础教程厘。电子工业出版杜，2002.

　　张小牛。虚拟仪器技术回顾与展望。测控技术，2000，1992224肖铁军。比似技术及其发展趋势。江苏理工大