便携式热压参数检测仪的设计

　　1　测试需求分析

　　随着人造板需求量的增加,各种人造板应用行业对人造板的质量也提出了相应的要求。热压工艺是决定人造板质量的关键因素之一。通过检测热压过程中板坯内部的温度和蒸汽压力等参数的变化,可以为优化热压工艺提供最基本的信息以及如何有效地提高热压效率,缩短热压时间。本设计采用目前先进的虚拟仪器技术,以标准PC和高级应用软件为系统硬、软件开发平台,开发出便携式热压参数检测系统,不仅可满足一般的热压实验参数检测的研究,还具有工业推广价值。整体系统组成如图1所示。

　　2　硬件系统组成

　　检测仪硬件部分是一个由各具功能,彼此独立的板卡(器)组成的便携式的检测箱,通过数据线进行数据传输和远程操作。它分为基本资源、扩展资源和辅助设备3部分。基本资源由便携式检测仪硬件通用部分构成,形成便携式检测仪的基本系统(也就是最小系统);扩展资源包括各种检定对象的专用测试模块,以基本系统为基础,根据检测仪所覆盖检定对象的功能与指标,适当选择扩展资源和辅助设备,便可以构成具有不同检测功能的便携式检测仪硬件平台。

　　(1)基本系统。

　　数据采集卡为12位单端32路A/D转换, 16路TTL电平开关量输入, 16路TTL电平开关量输出接口板,采用USB2. 0总线标准(兼容USB1. 1),可与带有USB接口的PC机或便携机相连,可实现外挂式数据采集。扩展接口卡包含8路光电隔离输入,扩展总线有5个地址线、8个数据线,可译出32个地址,用于专用扩展板选通与控制。8路信号调理模板,隔离电压为500 V,放大倍数分别为300, 100, 50, 5, 1可调;可并行同时使用,也可作为程控放大器分时使用,精度为0. 1%。

　　(2)扩展资源。

　　有压力测量模块(提供标准航空插口和电源,用于压力变送器的连接),温度测量模块和位移测量模块。

　　(3)辅助设备。

　　辅助设备包括两组直流电压输出模块。直流电压输出范围为5 V和±15 V,准确度为0. 1%,主要用来给数据采集卡和信号调理板以及传感器等提供工作电源。另外还配备有温度、压力、位移等参数检测的传感器和变送器。

　　3　软件系统设计

　　系统采用LabVIEW6. 0版本进行程序设计,系统软件结构如图2所示。LabVIEW ( laboratory virtual instrument engineeringworkbench,实验室虚拟仪器工程平台)是美国NI公司(NationalInstruments,简称NI公司)推出的一种基于G语言(graphics lan2guage,图形化编程语言)的虚拟仪器软件开发工具。在检测与测量、数据采集、仪器控制、数字信号分析、工厂自动化等领域获得广泛的应用。LabVIEW程序称为虚拟仪器程序(简称VI),LabVIEW的强大功能在于层次化结构,用户可以把创建的VI程序当作子程序调用,以创建更复杂的程序。LabVIEW这种创建和调用子程序的方法使创建的程序模块化,易于调试、理解、维护,而且编程效率高[1]。