基于labview平台的流量计测量过程技术的探讨

　　0　前言

　　在石油化工、食品、制药、液压等行业中,较多地涉及到流体或气体介质,使得流量成为主要的测量参数,因此推动了流量的测量方法、测量技术、测量 标准等广泛研究及应用。其中,测量技术和测量标准的发展推动了测量方法越来越便捷、准确和高效。目前,测量方法从过程上划分主要有手动测量和自动测量;从 使用测量工具上主要有直接法和间接法,其中直接法即采用流量计直接测出流量,间接法是采用两种以上的测量仪器的组合如量杯+秒表、油缸+速度传感器或者利 用压差如定压孔板式流量计[1]等通过计算得出流量。随着计算机技术的飞速发展、软件平台的日益通用化以及流量计的微电子数字化,应用流量计实现自动测量 取得了较快的发展。

　　一直以来开发自动测量系统普遍应用文本式编程语言如C、VC++等结合硬件系统,这种方式要求开发人员具有良好的编程基础以及一定的硬件知识, 难度较大;目前,基于图形编程语言如VEE、Labview等结合硬件系统,采用封装的功能模块及调用硬件驱动的动态链接程序,通过虚拟仪器技术直观方便 地实现系统开发,成为一种趋势。因此,本文着重研究基于Labview通用软件平台构建应用流量计测量流量过程技术,实现流量计信号的准确采集、有效处 理、标定及动态特性的测试,为研发流量自动测试系统完成基础工作。

　　1　流量计信号的采集

　　连接流量计与计算机进行通讯,开发测试软件,实现流量计流量实时测量与显示。

　　1·1　信号采集的硬件结构及软件

　　测试系统结构原理如图1所示,测试台为液压实验台,介质为液压油,流量传感器采用安徽合肥精仪的LC-A/A10F (流量范围为0·3~1·5m3/h)型号的椭圆流量计及EL9000型号流量显示仪表(即二次仪表,以下与流量计合称为流量计组合), A/D转换采用研华公司的PCL-818L的16通道采集卡,计算机采用研华P42·4G型号的工控机,无信号处理硬件。

　　软件采用Labview7·1,采集卡和Labview通讯采用Advantech LabviewDriver2·1版本驱动程序实现。当标定及测试流量计时,开通2、3截止阀,关闭1、4截止阀。

　　1·2　信号采集模块的设计

　　基于以上硬件和软件, A/D采集触发方式有三种模式:软件触发、中断触发和DMA触发。其中,软件方式简单但是采样频率低,受程序运行时间影响大;中断触发和DMA触发方式可 以实现较高的采样频率,受程序运行影响小,但需要进行BIOS中断设置[2]。通常,对于演示、低频以及程序较为简单的测试场合可以采用软件触发方式,而 对于控制及高频测试的场合需要采用后两种触发方式。流量信号多为缓变信号,其测量过程通常无需高速采集(小于1000Hz),因此软件触发模式即可实现测 量,本文以下按照软件触发的模式来介绍,其采集模块程序图见图2。