基于Labview的气体流量计自动检定系统

基于Labview下气动量仪自动化测量及SPC分析作者：刘继祥钱宏文来源：《数字技术与应用》2019年第05期摘要：目前市面上大多数气动量仪都采用的都是串口进行通讯，而随着工业集成化要求不断提高，客户不仅需要将多台设备远距离接入电脑，同时需要进行数据实时显示、记录及SPC 制程能力分析。

串口通信存在传输距离短，可集成度较低。

本文采用串口转网口模块，网络传输距离长，通过路由器可进行多设备同时接入电脑，然后通过labview进行数据采集、实时显示、保存及SPC制程能力分析，实现自动化测量，便于提高质量管理水平。

关键词：labview;串口;网口;SPC;自动化中图分类号：TG839 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）05-0182-030 引言在工控领域，仪器通常需要与计算机进行通信来传输数据以及对仪器进行控制。

而仪器上，常用的通信接口为串口，串口通信的传输介质是有线电缆，存在传输距离短，对多台设备进行数据采集集成难度大等缺点。

针对此问题，本文通过串口转网口模块进行数据传输，路由器可将多台气动量仪同时接入电脑，然后通过labview[1-3]进行数据采集、实时显示、自动保存及SPC制程能力分析[4]。

1 labview简介本系统软件基于NI虚拟仪器开发平台——LabVIEW进行开发。

LabVIEW是支持将简单易用的图形化开发方式和灵活强大的编程语言的优势合二为一。

LabVIEW提供一个开放式开发环境，并通过与测量硬件密切结合，可以迅速开发出有关数据采集和控制、数据分析和数据显示的应用系统。

LabVIEW提供了大量的函数库供用户直接调用。

从底层的VXI、GPIB、串口及数据采集板的硬件控制子程序到600多个仪器驱动程序，LabVIEW完全适合大型开放式测试系统的控制与测试需要，简化开发难度，减少开发任务和缩短开发周期。

2 串口转网口模块串口转网口模块使用山东有人USR-TCP232-304（以下简称T2），该模块用于实现串口到以太网口的数据的双向透明传输，用户无需关心具体细节，模块内部完成协议转换。

基于Ｌａｂｖｉｅｗ的气体流量测量系统设计[摘要]利用数据采集卡(PCI-6024E DAQ卡)将气体流量检测电路信号作MD变换，以National Instru-ments公司的LabVIEW8．0为测量系统软件开发平台设计信号处理软件，实现气体质量流量自动控制系统，不间断采集传感器参数。

实时采集传感电路信号参数，利用Interact构成通信网络，建立了一个实时性较好的多路监控存储与自动测量系统。

[关键词]虚拟仪器，数据采集，流量一、概述Labview自1986年正式推出至今不到20年的时间，从简单的仪器控制、数据采集到尖端的测试和工业自动化，在众多领域得到广泛的应用，Labview已经成为测试与测量领域的工业标准，通过GPIB、VXI、串行设备和插卡式数据采集板可构成实际的数据采集系统[2]。

它提供了工业界最大的仪器驱动程序库，同时还支持通过Internent、Activex、DDE和SOL等交互式通信方式实现数据共享，它提供的众多开发工具使复杂的测试与测量任务变得简单易行。

基于abview8．0、PCI-6024E数据采集卡的气体流量测量系统的研制具有较好的市场前景。

二、系统构成根据测试要求，系统由PC机、数据采集和控制卡、气体流量检测电路和相关控制电路组成[3]。

系统框图如图1所示。

三、软件设计虚拟仪器技术的核心是软件。

在继承传统编程语言结构化模块的基础上，LabVIEW采用数据流程的图形化G语言编程技术，把复杂费时的软件编程简化为菜单图表连接调用。

编制各种子程序SubVI可用图标表示。

系统的前面板如图2设定图标中的有关参数，完成图形化程序的初步编辑；连接图标之间表示数据类型的输入输出线段，实现子程序之间的连接与调用。

应用规则检查、运行灯亮、断点、探针和单步执行等对程序进调试与调用。

基于Labview的气体流量测量系统的软件设计主要包括以下内容(如图3)。

3．1传感器电压信号的实时采集在检测系统中，数据信号的采集是一个重要部分，信号的采集通过数据采集板完成。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
基于LabVIEW 的气体微流量测量虚拟仪器的开发(1)
引言
在真空技术应用中, 气体微流量由气体微流量计测量。

精确测量气体微流量(或漏率) 具有十分重要的意义。

例如, 为了保持飞船舱内的压力长期工作正常,需要对舱体进行检漏, 检漏时不但要找到漏孔位置, 还要精确测量微小的漏率, 这对于长期在空间飞行的载人飞船尤为重要; 火箭燃料是易燃、易爆、有毒的气体或液体, 微小的泄漏具有很大的危险性, 要对火箭燃料的加注过程和发射阵地进行安全检测; 在电子工业中的半导体元件、集成电路、计算机芯片的生产工艺中,要求精确控制气体微流量的注入, 以保证工艺质量和产品性能的稳定。

为了满足以上需求, 研制测量精度和可靠性更高、测量范围更宽、测量界面直观、自动化程度高的气体微流量计是非常必要的。

利用虚拟仪器技术构建的气体微流量测量虚拟仪器系统就是为了实现上述目标而进行的研究探索。

1、实现气体微流量测量的虚拟仪器系统的建立
1.1、气体微流量的测量原理
气体微流量的测量原理是: 当气体流出其变容室时, 伺服电机通过平动机构驱动活塞在油室中水平运动, 活塞运动会改变其在油室中的体积, 液压油的体积是基本不变的, 这样波纹管就受到力的作用而发生形变, 使其内的气体压力保持恒定, 气体在Tr 温度(Tr 通常取23℃) 下的流量Q 通过测量变容室内气体的压力p、温度T 和体积变化率dV/d t 后由公式(1) 计算得到。

Q= [- d(PV)/dt] (Tr/T) = - P (dV/dt) (Tr/T)= - PA (dl/dt) (Tr/T) (dP/dt= 0) (1) 由式(1) 可知, 测量流量时, 不但要准确地测量出变容室内气体的压力、。

使用LabVIEW进行气体传感控制实现气体浓度的准确检测和控制随着科技的进步和工业的发展，对于气体传感控制的需求越来越迫切。

在一些需要准确检测和控制气体浓度的应用领域，如环境监测、工业生产等，使用LabVIEW这一强大的开发平台可以帮助我们实现气体浓度的准确检测和控制。

本文将介绍如何使用LabVIEW来进行气体传感控制，并实现准确检测和控制气体浓度的方法与步骤。

一、LabVIEW的基本介绍LabVIEW全称为Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench（实验室虚拟仪器工程平台），是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一种图形化编程环境。

通过LabVIEW，我们可以以图形化的方式进行程序的设计与开发，无需编写繁琐的代码，使得开发过程更加直观、高效。

二、气体传感控制系统的设计1. 硬件设计：在气体传感控制系统中，我们首先需要选择合适的气体传感器以及控制器等硬件设备。

根据具体应用的需求，在LabVIEW中选择相应的硬件模块进行配置。

2. 软件设计：使用LabVIEW进行气体传感控制的软件设计可以分为三个主要步骤：(1) 建立传感器接口：通过LabVIEW软件，我们可以建立与传感器的接口，实现实时读取传感器的数据。

根据传感器的接口类型（如RS232、USB等），选择相应的LabVIEW控件，并进行通信配置。

(2) 数据处理与分析：读取到传感器的数据后，我们可以在LabVIEW中进行数据的处理与分析。

通过使用LabVIEW提供的信号处理模块、统计分析模块等，可以对气体传感器读取到的数据进行滤波、校准、计算等操作，以提高数据的准确性。

(3) 控制输出：在得到准确的浓度数据后，我们可以通过LabVIEW来控制输出设备，如电动阀门、风扇等，实现对气体浓度的控制。

通过LabVIEW提供的控制模块，可以将浓度数据与控制信号相结合，达到准确控制的目的。

基于LabVIEW的气体微流量测量虚拟仪器的开发
成永军;冯焱;赵定众;张涤新
【期刊名称】《计测技术》
【年(卷),期】2004(024)002
【摘要】运用LabVIEW6.1开发了用于气体微流量测量的虚拟仪器,阐明了该虚拟仪器的硬件结构、软件设计思想和具体实现,结合实验数据对不确定度进行了分析.该系统具有测量精度高、界面友好、运行稳定可靠、功能便于扩展等特点.
【总页数】4页(P10-13)
【作者】成永军;冯焱;赵定众;张涤新
【作者单位】兰州物理研究所,甘肃,兰州,730000;兰州物理研究所,甘肃,兰
州,730000;兰州物理研究所,甘肃,兰州,730000;兰州物理研究所,甘肃,兰州,730000【正文语种】中文
【中图分类】TB774;TM930.9
【相关文献】
1.基于LabVIEW平台的机电参数测量虚拟仪器 [J], 肖毅;艾武;陈冰;闫光亚
2.基于TMS320F2812与LabVIEW的虚拟仪器测量平台设计 [J], 刘继阔;郭旭东;蔡立雄;周鹏
3.基于光纤传输和LabVIEW虚拟仪器的压力测量系统设计 [J], 刘麒;王影;李硕
4.基于LabVIEW的激光超声测量虚拟仪器研究 [J], 刘霞;王三民;李素灵;单宁
5.测量与控制工程师可以使用NI LabVIEW对FPGAS进行编程——NI运用可编程I/O卡和LabVIEW将虚拟仪器技术又推进了一步 [J],
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基于LabVIEW的空气流量传感器性能检测系统罗浩;徐威;毛海波【摘要】This paper outlined the shortcomings of the traditional air flow sensor detection system and proposed a way to design air flue test system based on LabVIEW. The system can achieve a good test data in real-time graphics and easy to operate by using the LabVIEW’s characteristics of flexibility and multi-input, multi-output . At the same time, it gave the concrete design procedures of hardware and software.%本文简述了传统空气流量传感器检测系统的弊端，提出了一种基于 LabVIEW 软件的空气流量传感器测试系统的设计方案。

本系统运用LabVIEW灵活性和多输入多输出的特点，能够很好地实现对测试数据实时绘图，方便操作。

同时，给出了详细的硬件和软件设计方案。

【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】2页(P84-85)【关键词】LabVIEW;空气流量传感器【作者】罗浩;徐威;毛海波【作者单位】长安大学汽车学院，陕西西安 710000;长安大学汽车学院，陕西西安 710000;广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】U467.3CLC NO.: U467.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)06-84-02空气流量传感器质量精度等性能的好坏对汽车发动机能否达到最佳工作状态有着很大的影响，故而有必要对企业所生产的流量传感器产品性能进行评估检测。

基于LabVIEW的气体转子流量计检定系统设计
钱飞;孙斌;梁国伟
【期刊名称】《工业控制计算机》
【年(卷),期】2009(22)1
【摘要】以PC机、NI-6008为主要硬件数据采集系统,和以LabVIEW为软件开发平台,构建了气体转子流量计的检定系统.操作者输入被检表和标准表的读数,系统会根据采集到的温度,压力的值,计算出流量计的各个状态的流量,以及两者比较所得的被较点的示值误差,实现温度压力实时监控,保存打印报表,以及拥有交互式的操作界面等功能.
【总页数】2页(P10-11)
【作者】钱飞;孙斌;梁国伟
【作者单位】中国计量学院计量测试工程学院,浙江,杭州,310018;中国计量学院计量测试工程学院,浙江,杭州,310018;中国计量学院计量测试工程学院,浙江,杭州,310018
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于LabVIEW的数字表自动检定系统设计 [J], 陈星;刘金生;凌波
2.基于LabVIEW的压力传感器自动检定系统设计 [J], 王棋;陈玉娟;王立梅
3.基于Labview的气体流量计自动检定系统 [J], 刘荣荣;容汇
4.基于LabVIEW面向对象编程的温度自动检定校准系统设计与实现 [J], 王洋;魏洪峰;姜明波;杜智涛;江军
5.基于LabVIEW的砝码自动检定系统设计与实现 [J], 韩轩;肖晖;石建荣;戴春丽;赵不贿
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基于LabVIEW的红外气体传感器自动批量标定测试系统宋栓军;张婕
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】针对红外气体传感器在标定过程中存在效率低、工作量大、易出错等问题,设计了一种基于LabVIEW的红外气体传感器自动批量标定测试系统。

系统由红外气体传感器、流量计、温湿度实验箱、采集板及上位机组成。

采用LabVIEW编写软件程序,功能包括:参数设置、采集板和红外气体传感器的连通性测试、控制温箱和流量计实现定时保温和定时通入比例气体、采集红外气体传感器数据、自动标定、自动处理数据等。

该软件编程采用多线程,保证各项功能同时进行,具有界面美观、运行速度快、稳定性强、可靠性高的优点。

标定测试结果显示:系统结构紧凑,运行稳定且操作简单,该系统可高效并广泛应用在实际生活中的大批量红外传感器自动标定。

【总页数】8页(P65-72)
【作者】宋栓军;张婕
【作者单位】西安工程大学机电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH74
【相关文献】
1.基于LabVIEW的电化学气体传感器特性测试系统的设计与研究
2.基于LabVIEW的气体传感器程控标定系统
3.基于LabVIEW的MEMS传感器自动标定校准系统
4.基于LabVIEW的红外辐射强度测试系统中标定的实现
5.基于Labview 的微型电场传感器自动标定系统
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基于LabVIEW和WSN的气体监测系统
黄蓉
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2008(000)011
【摘要】文中介绍了利用LabVIEW平台,以无线传感线网络(WSN)作为数据传输方式,构建具有信号采集、显示、分析、保存和历史数据查询等多功能的虚拟仪器系统,实现对监测气体的远程操作.系统设计包括硬件设计(传感器节点与无线接收主节点电路设计)与软件设计(无线传感器节点软件、PC端USB驱动和LabVIEW程序设计),无线传感器节点软件设计使用CSMA/CD协议,保证了通信畅通,并使得传感器节点的增减灵活,无线解决方案使得危险区域的气体监测安全、方便和可靠.【总页数】3页(P47-49)
【作者】黄蓉
【作者单位】北京电子科技职业学院工程技术系,北京,100029
【正文语种】中文
【中图分类】TP216
【相关文献】
1.基于WSN的气体钻井地层出水模拟监测系统 [J], 陈明;陈向东;陈一健;于祥;付建平
2.基于WSN与LabVIEW技术的火灾监测系统设计 [J], 王晓燕;丁启胜
3.基于Arduino和LabVIEW远程可燃气体监测系统 [J], 毛敏
4.基于WSN与LabVIEW技术的火灾监测系统设计 [J], 陈小艳;沈洁
5.基于WSN和Labview的发电机温度监测系统的研制 [J], 陈学军
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