1. 研究目的与意义
相关学者很早就开始对气体压力检测方法和检测技术进行了研究,20世纪30年代起,国外就开始进行研究开发气体传感器的工作,当时主要是用于厂矿和家庭的煤气、液化石油气、天然气以及瓦斯等有害气体的检测、控制和报警,并取得突出的成就;进入20世纪90年代以来,随着科学技术以及社会的发展,涌现出了各种气体压力检测的新技术和新方法。国外气体检测方法的研究具有前沿性,技术和仪器也比较领先,但是一个突出的问题便是仪器价格昂贵,这影响了气体压力检测仪器的推广使用。相对于国外的气体压力检测研究,国内研究起步较晚,各种检测方法、技术和仪器相对较少,应用于实际中的气体检测仪种类也不多,用途也相对集中,主要是针对已知气体的压力检测和控制。而随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展,仪器技术领域发生了巨大的变化,美商国家仪器公司(ni)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念,开发了labview平台,把虚拟测试技术带入新的发展时期,随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。虚拟仪器技术及labview平台的出现,彻底打破了传统仪器都是实体的情况,虚拟仪器技术的发展为气体检测系统的研究提供了新的方向。
此次研究是为了针对目前国内气体压力检测方面的研究起步较晚,各种检测方法、技术和仪器相对较少的现状,设计出基于虚拟仪器的气体压力检测系统,以此来增加如今国内气体压力检测方法的多样性,增加应用于实际中的气体压力检测仪种类,并且解决国外实体气体压力检测仪器价格昂贵的问题。使研究成果能实现对气体压力信号的采集并检测,来分析检测气体的压力情况。以便以后能够将此检测方法推广使用,完善国内关于气体压力检测的方法和技术。
现在各类压力传感器已广泛应用于各种工业自控环境,对气体压力的研究及压力测试系统的应用,既可以体现一个国家的科技发展水平,又可以提升国家的综合国力,还可以在丰富、方便和智能化人们的生活方面做出重要的贡献。虚拟仪器系统概念是对传统仪器概念的重大突破,是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。它利用计算机系统的强大功能,借助labview平台并结合相应的硬件,大大突破传统实体仪器在数据处理、显示、传送、处理等方面的限制,使用户可以方便地对其进行维护、扩展、升级等。基于labview的气体压力检测系统可以使用户不必购买多台不同功能的传统仪器,因此在现代测试应用中会有着广泛的应用前景。可用于各种气体的压力检测。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
1. 研究气体压力传感器类型及工作原理:气体压力传感器主要是用于测量气体绝对压强的转换装置,可用于血压、风压、管道气体等方面的压力测量。它的性能稳定可靠。
2. 研究如何将气体压力传感器中的数据通过电路上传到计算机。
3. 研究的方法与步骤
研究方法以及步骤如下:1. 通过cad软件画出气体压力传感器如何采集数据以及上传数据到计算机的部分电路图。
2. 由于没有硬件,所以用仿真设备;配置虚拟通道;
3. 信号输入部分可以借助daq通道来实现。在ni-daqmx中,任务是包括一条或多条通道以及定时、触发等属性的集合。从概念上来说,任务就是要进行的测量或生成。。
4. 参考文献
[1] 王海文, 王虹元, 尚靖函. 检测技术[m]. 武汉:华中科技大学出版社,2017
[2] 郭颖. 检测技术基础与传感器原理 [m]. 北京:中国石化出版社,2015
[3] 李江全, 刘恩博, 胡蓉等. labview虚拟仪器数据采集与串口通信测控应用实战 [m],北京:人民邮电出版社,2010 39~41. 149~155
5. 计划与进度安排
1月15——3月13日查阅相关资料并学习其内容,进行课题调研,撰写开题报告;
3月14日——3月27日提交开题报告,进行系统整体设计;
3月28日——4月10日搭建模型与调试;
