線上乾式檢漏系統設計論文
線上乾式檢漏系統設計論文
1線上乾式檢漏系統硬體設計
1.1氣動迴路整體設計
壓差感測器一端連線穩定的氣壓口即高壓口,一端連線被測件濾清器的出口即低壓口,當測量開始時,開啟氣動閥1和2,關閉氣動閥3,壓差感測器兩端壓強相同,輸出的電壓恆定。一段時間後關閉氣動閥2,濾清器會有少量的洩漏氣體導致感測器低壓口和高壓口形成壓強差,引起輸出的電壓變化,採集卡實時採集壓差感測器的電壓變化並傳輸到PC機中計算和顯示。
1.2資料採集硬體設計
本文采用的高精度微壓差感測器是由美國丹納赫Setra公司開發,採用差分形式,量程為-500Pa~+500Pa,按線性關係輸出電壓,精度為0.08%FS,能達到4Pa的微小測量。資料採集卡採用NI公司的USB-6229高效能採集,該採集卡可多路同時採集資料,但是分時工作,具有USB2.0串列埠。感測器的輸出埠與資料採集卡的模擬訊號輸入埠相連線,資料採集卡與PC機透過USB介面連線,實現資料從感測器到PC機的傳輸[1]。
1.3控制電磁閥硬體設計
為了使檢漏系統氣動迴路實現檢測所需的通斷控制,本文選用日本SMC公司的VX2120M-02-5D1型二位二通電磁閥進行控制。由於資料採集卡無法提供足夠的功率控制電磁閥的通斷,本文選擇以小型繼電器作為中間開關與資料採集卡的數字I/O埠連線,實現控制繼電器的通斷進而控制電磁閥。
2線上乾式檢漏系統軟體設計
2.1資料採集軟體設計
透過LabVIEW軟體編寫程式和資料採集卡實現對資料的實時採集、儲存、處理、顯示和生成可供日常電腦檢視的報表。圖形化編輯語言G語言是開發LabVIEW程式的專用語言,編制的程式是框圖形式,採用資料流方式程式設計,該程式設計方式直接決定了VI及函式的先後執行順序,同樣,程式框圖前面板中提供很多外觀與傳統儀器類似的控制元件,可用來方便地建立使用者介面。在資料採集程式框圖中,在“DAQ助手”的任務配置屬性頁完成各引數的配置,While迴圈結構實現資料的連續採集。採集的資料分4路,其中兩路直接連線顯示控制元件和波形圖表,可直觀地在前面板實時顯示採集的電壓值和電壓與時間的曲線圖;一路根據壓差感測器引數來進行算術運算並連線量表控制元件,透過量表的指標變化實時顯示試驗過程中的壓差變化;最後一路儲存資料,用於試驗後續的處理和分析。
2.2資料儲存軟體設計
應用TDMS檔案格式,這部分首先是開啟用於讀寫操作的.tdms檔案,如沒有則建立一個新的檔案,然後把採集到的資料寫入該檔案,達到儲存的效果。該程式儲存的資料可作為後續實際應用中的.檢漏依據,便於處理、分析和供其他人員檢視。
2.3電磁閥控制軟體設計
電磁閥控制程式是採用DAQmx-Data Acquisition開發設計的,該程式用來控制資料採集卡數字I/O埠的高低電平,程式中前面板的輸出訊號按鈕控制條件結構的真假,While迴圈重複執行程式碼片段直到再次點選輸出訊號按鈕。以上程式透過控制前面板輸出按鈕來實現控制繼電器的通斷,從而控制電磁閥的通斷。
3試驗結果
分析為了驗證設計的檢漏系統是否可以對柴油濾清器洩漏量進行測量,共進行了4次試驗,具體試驗步驟如下:第一步:連線氣動迴路和採集控制系統電路並通電,氣泵開關開啟,調節減壓閥至0.4MPa,準備工作已經完成。第二步:閥1、2開啟,閥3關閉,濾清器充氣10s。關閉閥1,穩定20s,關閉閥2的同時點選PC機中的採集資料和儲存資料按鈕。電腦介面實時顯示經過採集和處理的洩漏量波形圖並與標準洩漏量比較,判斷出該濾清器是否合格。第三步:開啟閥2、3,濾清器中的氣體排除,拆下濾清器,換下一個濾清器,重複試驗。
4結束語
由試驗結果可知,本文設計的線上乾式檢漏系統將高精度壓差感測器和LabVIEW強大的資料採集處理功能結合起來,能夠快速、簡單、準確地檢測出濾清器的洩漏量是否合格,省去濾清器水檢流程和烘乾步驟,減少勞動力,節約了時間和成本。