基于虚拟仪器的机电液一体化燃气调压器测试系统

　　燃气调压器的流量特性曲线是衡量调压器性能的综合指标[1]，它的曲线走向比较全面的反应了调压器的工作特性。国外优秀的调压器生产厂家对每个出厂的调压器作严格的特性试验，一方面作为设计部门的设计参考依据，另一方面，也把它作为产品的出厂检验标准之一，记录每个调压器的 Q ~P2关系图以作技术资料备份和质量跟踪依据。在我国，调压器目前的测试方法远远不能满足实际的需要，并且这些设备大多是基于传统仪表测量和手动测量的落后方法，所能达到的精度比较低，而且实验数据也不能满足考核性能的连续性要求。基于上述原因，本文提出了基于虚拟仪器的调压器性能测试方法。

　　虚拟仪器就是用户在通用计算机平台上，根据需求定义和设计仪器的测试功能，使得使用者在操作这台计算机时，就像是在操作一台他自己设计的测试仪器一样。虚拟仪器概念的出现，打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改变的模式，使用户可以根据自己的需要，设计自己仪器系统。在测试系统和仪器设计中尽量用软件代替硬件，充分利用计算机技术来实现和扩展传统测试系统与仪器的功能。“软件就是仪器”是虚拟仪器概念最简单，也是最本质的表述[2]。图 1 是流通能力曲线图。

　　1 系统的总体描述

　　整个测试系统由被测管路、数据采集系统、液压夹紧系统、活动控制台四大部份组成。图2是管路设计和实验数据采集系统。

　　由于实验对象型号众多，故对应不同流通能力的调压器设计了多条管路。被测的各种参数(压力、流量、温度)由传感器变换成易于后续处理的电信号。如果传感器输出信号太弱或信号质量太差，则应经过前端预处理电路进行放大，滤波等处理。然后经过数据采集子系统转换成数字量，通过数据总线进入微机系统，计算机处理数据,然后验证是否符合试验所要求的条件。若不能满足条件(如试验温度过低，流量不稳定，压力过高等)，则触发报警装置，同时发出调节或禁止试验的指令以保护试验装置不被破坏;若能够满足实验条件，计算机就开始运算数据并对运算结果进行显示、记录入数据库、绘制成各种曲线、图表等，然后由基本的 I/O 子系统完成阀门规格、型号、适应条件等基本参数的人机交互，最后打印出实验报告。

　　测控系统根据虚拟仪器的基本思想，采用成熟的、经济的数据采集硬件系统，尽可能的发挥计算机进行数据处理、存储、图表显示等方面的特长[1]。该系统的总体结构如图3所示。