在線干式檢漏系統設計論文

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1在線干式檢漏系統硬件設計

1.1氣動回路整體設計

壓差傳感器一端連接穩定的氣壓口即高壓口，一端連接被測件濾清器的出口即低壓口，當測量開始時，打開氣動閥1和2，關閉氣動閥3，壓差傳感器兩端壓強相同，輸出的電壓恒定。一段時間后關閉氣動閥2，濾清器會有少量的泄漏氣體導致傳感器低壓口和高壓口形成壓強差，引起輸出的電壓變化，采集卡實時采集壓差傳感器的電壓變化并傳輸到PC機中計算和顯示。

1.2數據采集硬件設計

本文采用的高精度微壓差傳感器是由美國丹納赫Setra公司開發，采用差分形式，量程為－500Pa～＋500Pa，按線性關系輸出電壓，精度為0．08％FS，能達到4Pa的微小測量。數據采集卡采用NI公司的USB－6229高性能采集，該采集卡可多路同時采集數據，但是分時工作，具有USB2．0串口。傳感器的輸出端口與數據采集卡的模擬信號輸入端口相連接，數據采集卡與PC機通過USB接口連接，實現數據從傳感器到PC機的傳輸［1］。

1.3控制電磁閥硬件設計

為了使檢漏系統氣動回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。由于數據采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數據采集卡的數字I／O端口連接，實現控制繼電器的通斷進而控制電磁閥。

2在線干式檢漏系統軟件設計

2.1數據采集軟件設計

通過LabVIEW軟件編寫程序和數據采集卡實現對數據的實時采集、存儲、處理、顯示和生成可供日常電腦查看的報表。圖形化編輯語言G語言是開發LabVIEW程序的專用語言，編制的程序是框圖形式，采用數據流方式編程，該編程方式直接決定了VI及函數的先后運行順序，同樣，程序框圖前面板中提供很多外觀與傳統儀器類似的控件，可用來方便地創建用戶界面。在數據采集程序框圖中，在“DAQ助手”的任務配置屬性頁完成各參數的配置，While循環結構實現數據的連續采集。采集的數據分4路，其中兩路直接連接顯示控件和波形圖表，可直觀地在前面板實時顯示采集的電壓值和電壓與時間的曲線圖；一路根據壓差傳感器參數來進行算術運算并連接量表控件，通過量表的指針變化實時顯示試驗過程中的壓差變化；最后一路存儲數據，用于試驗后續的處理和分析。

2.2數據存儲軟件設計

應用TDMS文件格式，這部分首先是打開用于讀寫操作的．tdms文件，如沒有則創建一個新的文件，然后把采集到的數據寫入該文件，達到存儲的效果。該程序存儲的數據可作為后續實際應用中的檢漏依據，便于處理、分析和供其他人員查看。

2.3電磁閥控制軟件設計

電磁閥控制程序是采用DAQmx－Data　Acquisition開發設計的，該程序用來控制數據采集卡數字I／O端口的高低電平，程序中前面板的輸出信號按鈕控制條件結構的真假，While循環重復執行代碼片段直到再次點擊輸出信號按鈕。以上程序通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泄漏量進行測量，共進行了4次試驗，具體試驗步驟如下：第一步：連接氣動回路和采集控制系統電路并通電，氣泵開關打開，調節減壓閥至0．4MPa，準備工作已經完成。第二步：閥1、2打開，閥3關閉，濾清器充氣10s。關閉閥1，穩定20s，關閉閥2的同時點擊PC機中的采集數據和存儲數據按鈕。電腦界面實時顯示經過采集和處理的泄漏量波形圖并與標準泄漏量比較，判斷出該濾清器是否合格。第三步：打開閥2、3，濾清器中的氣體排除，拆下濾清器，換下一個濾清器，重復試驗。

4結束語

由試驗結果可知，本文設計的在線干式檢漏系統將高精度壓差傳感器和LabVIEW強大的數據采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泄漏量是否合格，省去濾清器水檢流程和烘干步驟，減少勞動力，節約了時間和成本。

作者：王福元 禹斌 楊洪濤 范斌 單位：鹽城工學院 安徽理工大學