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LabVIEW高级编程与虚拟仪器工程 .part01

1 概述
    汽车转向油泵试验台具有多项自动检测功能，适应性较强，结构紧凑，采用国际流行的标准工控机及电气柜，具有良好的外观造型。整个试验台操作简单、维护方便、同时具有高的可靠性及准确性。
    
2 适用标准及测试项目
2.1 适用标准
    QC/T299《汽车动力转向油泵技术条件》。
2.2 测控项目
    a.跑合试验
    b. 安全阀调节试验
    c. 容积效率试验
    d. 总效率试验
    e. 流量检测控验
    f．压力特性试验
    g．噪声试验
    h．高温试验
    i．定转速冲击试验
    j．变转速冲击试验
   由于采用变频调速和比例阀加载，在一定测控范围内，可通过修改计算机程序满足不同的测试要求。

3 技术参数
3.1功率
   总功率为25.3kW；其中电机功率为15kW；加热器功率为9Kw；其余部分为1.3Kw。
3.2转速
   试验台驱动主轴转速为300～8000r/min。
3.3流量
    流量测试范围为0 ~40L/min。
3.4 压力 
    压力测量、加载范围为0~20Mpa。
3.5 温度
    温度测量范围为0~100℃，可控温差为±2℃。
3.6 外形尺寸
    试验台       长×宽×高     1300×1100×1650
    工业控制柜   长×宽×高     700×700×1800
 
4 硬件控制系统组成及说明
    试验台测控系统配置有一个温度传感器、一个压力传感器、一个流量传感器、一个扭矩仪（输出扭矩和转速信号）和噪声检测仪，用来拾取试验台测试的物理量。
    试验台测控系统通过变频器控制电机转速，通过驱动器控制比例阀调节转向泵压力。
    试验台测控系统控制6个电磁阀的开闭，实现各种测控功能。

5 操作方法
5.1 软件安装
    用鼠标双击"汽车转向泵试验台测控系统"安装目录中的setup.exe文件，进行测控系统安装。程序安装以后在Windows的"开始-->程序"菜单中生成"转向泵测试"项。
5.2程序启动
    a. 打开电源控制箱内电源（空气开关K1置开）
    b. 打开计算机控制柜电源
    c. 打开工控机电源，计算机自动进入试验程序
    转向泵测试程序启动后首先打开初始界面。
    程序顶部包含所有试验功能按扭和退出按扭。按下某一个试验功能按扭，会退出当前试验进入新选择的试验。如果按下"退出程序"按扭，整个转向泵实验程序将退出。
5.3手动调整
    每次启动测试系统后，应先进入"手动调整"程序，在试验开始前检查试验台及测控系统工作是否正常。
    "手动调整"界面顶行显示转速、流量、压力、温度、扭矩和噪声当前测量值。
    用鼠标选择电机正转或反转，待转速控制有电压输出后，观察电机正反转以确定转向与界面如何对应。
    用鼠标拨动"电机转速手动调整"滑扭的滑块可以改变主电机转速的控制电压；点击滑槽两端的增减扭（三角图标）可以精确调整控制电压（每按一次增减0.1v）；还可以直接在滑扭左上方的数字显示中输入电压值。压力控制电压的调整与转速控制电压调整方法相同。
    "手动调整"界面上各个电磁阀的功能及调整方法如下。
    F1通电时系统卸荷，油进入回油箱，整个液压系统不进油，无流量无压力。断电时正常测试。
    F2通电时关闭支路1，当手动溢流阀设定的压力高于比例阀调整的压力时，液压油进入第2支路，比例阀调压。断电时打开支路1，油由此直接进流量计。	
    F3通电时关闭支路2，断电时可以用比例阀调压。
    换向阀2，3都通电，关闭1、2支路，进入第3支路手动调压，当溢流阀调整压力高于泵的开启压力，可进行安全阀调节试验。	
    F4通电时油不通过流量计，断电时可以测流量。
    F5通电时开加热器，断电时关加热器。
    F6通电时开冷却水，断电时关冷却水。
    用鼠标点击停止按扭可以使程序停止。
    用鼠标弹起"手动调整"界面上的"手动"扭，使其变为"自动"状态时，程序自动切换到出厂试验功能。
5.4出厂试验
5.4.1参数显示与设置
    在主程序顶行按扭中选择"出厂试验"进入出厂试验界面。左侧一列为功能按扭，右侧一列为试验数据显示。
    出厂试验界面右下角是滤油器报警灯，滤油器堵塞时报警灯显示红色。
    出厂试验界面底行"产品编号"框中显示被试件编号。此编号在每次打开计算机时自动将关机前的编号加1。编号可以手写修改。每试验完一台合格转向泵后，编号自动加1。
    出厂试验初始界面底行"产品型号"下拉列表中可以选择被试件型号。选择型号后会弹出该型号产品已经设置的各项试验参数。
    如果需要修改试验参数，就点击"参数设置扭"。参数设定前弹出密码对话框。输入密码后按要求输入各项参数。
    参数设置界面上端的产品实验编号中预存30个编号，可以下拉选择。选中一个编号后如果以前设置过该编号参数，在右侧产品型号栏会出现与此编号对应的型号。产品型号可以手工写入，如果当前实验编号以前对其它型号产品进行过参数设置，在确定时会出现提示是否覆盖。
    具体的试验参数可以按照企业标准逐页设置。
    在出厂试验界面点击"返回"钮，可以退回初始界面。
5.4.2跑合实验
    （1）在设定的压力下起动被试泵，按参数设定的转速在设定的时间内均匀达到设定最高转速；（2）转速调至1500rpm，按参数设定的压力在设定的时间内均匀达到最高压力试验。
    当设置压力为0时换向阀都不通电；当压力不为0时，换向阀2通电关闭第1支路，进入第2支路比例阀调压。
跑合试验过程中显示转速-流量、压力-流量特性曲线，并显示结果（正常/异常）。
5.4.3安全阀调节
    安全阀调节需要设置的参数包括转速及其允许误差、压力及其上下限值和实验时间。
    设计要求转速达到设定转速，转速波动范围不超过±10rpm，油温达到技术参数范围内开始试验，换向阀2和3通电，油液进入第3支路，进行安全阀调节。如果测量安全阀值不符合设定的安全阀范围，立即弹出不合格窗口，标出安全阀实际数值和重新调试安全阀提示。安全阀调试好点击程序界面上的"重新测试"按扭或试验台上的复位按扭重新进入安全阀调节。
5.4.4容积效率
    容积效率试验参数包括转速及其允许误差、压力及其允许误差、流量、效率、第一次测量时间和第二次测量时间。
    测量容积效率时采用油进2支路。在转速波动范围不超过±5rpm，压力波动范围不超过±0.2MPa，油温达到技术参数范围内开始试验，分别按设定的时间测量两次流量值，取其平均值计算容积效率。容积效率计算公式是：
    η′ v = 1000 Q  s/(qn  s)*100% 
式中：η′ v-- 容积效率；         q --  排量，m；L/r
      Q  s--  实际输出流量，L/min；  n  s --  实测转速，r/min；
    试验完成后记录流量值及效率值。
    测量不合格时连续试验终止，弹出不合格报表窗口。试验测量的流量值及计算的效率值与前面的试验数据保存在一起。如果选择打印可以将试验数据打印成报表。
5.4.5流量检测
    流量检测试验参数包括8级转速及转速允许误差8级压力值、8级流量控制值及变化量，如图13所示。
    试验时如果设定压力为0，换向阀2不通电油进入第一支路；如果设定压力不为0，换向阀2通电油进入第二支路，由比例阀调压。
    根据设定的转速、压力进行试验（如某项转速设定为0，便不进行该项试验），试验完成显示流量检测值和与要求流量比较的结果。
5.4.6连续测量
    点击出厂试验面板上的"连续测量"按扭或按实验台上的开始按扭，自动依次进行以上项目。试验中如参数检测结果合格则继续试验，计算机自动保存数据；否则试验会在不合格项自动终止，且不保存数据。
遇有意外紧急情况时按下实验台的急停按扭可以随时终止试验。
5.4.7数据打印
    用鼠标点击数据打印按钮弹出打印选项对话框。如果打印方式选择"按时间打印"，就选择打印开始时间和打印结束时间以及产品型号，然后点击"打印预览"，所有在选中时间段内被试验过的该型号产品都会出现在预览页面中。
    选择"打印"可以打印当前页，选择"下页"可以查看下一页数据。如果在"下页"位置显示"退出"说明已经预览到最后一页。点击"退出"钮可以退回到选择数据对话框。
    如果如在选择的时间段未进行试验（没有合格参数记录）或输入的产品型号没有记录，则屏幕提示"没有合格产品信息可打印"。
    如果打印方式选择"按编号打印"，需要输入一个试件编号，然后可以预览该试件的数据。
    如果点击"取消"，可以退回出厂试验界面。
5.5型式试验
5.5.1 参数显示与设置
    在主程序顶行按扭中选择"型式试验"进入型式界面。型式界面与出厂试验界面大体相同，但是左侧有更多的功能按扭；同时出厂编号必须手工输入。只有输入8位数字的编号回车确认后，才可以开始型式试验。在型式试验中，跑合试验、安全阀调节和容积效率试验与出厂试验相同，不再重复介绍。
5.5.2 总效率试验
    总效率试验进行2次定压力变转速试验和2次定转速变压力试验，相应的参数设置要求见图17。主要参数有：（1）转速及其允许误差；（2）压力及其允许误差；（3）真空度值；（4）第一测量时间;(5)第二测量时间。
   总效率计算公式为：
    η′t=((P  s + P  vs ) Q  s/(2000πM  sn  s) )×106      
式中：η′t-- 总效率；  Q  s--  实际输出流量，L/min；
         n  s --  实测转速，r/min；（可取设定转速）
         P  s --  实测工作压力，MPa；（可取设定压力）
         P  vs --  实测真空度，MPa；（现要求暂为设定参数）
         M  s--   实测输入转矩，N.m。
总效率试验界面同时显示4组试验数据及其图形。
5.5.3 流量特性试验
    流量特性试验要求测量3组数据，分别在设定的压力下测量流量与转速的关系。
    流量特性试验设定的参数有转速及其对应的流量标准值、流量允许误差、压力及其允许误差、转速允许误差和一组数据的测试时间。3组测试数据的参数在3页中分别设定。
    流量特性试验中分别显示3组转速－流量特性数据及其曲线，曲线中用点划线标出流量特性合格区域。
5.5.4压力特性试验
    压力特性试验测试不同压力下的流量，并绘制流量－压力特性曲线。
    压力特性试验设定参数有压力及其允许误差、转速及其允许误差和试验时间。
    压力-流量特性测试3组不同转速的曲线。
5.5.5噪声试验
    噪声试验分别测试转向泵在不同转速下的噪声和不同压力下的噪声。
    噪声试验的参数设定包括转速及其允许误差、压力及其允许误差和试验时间。
    噪声试验界面中显示试验数据和转速-噪声曲线、压力-噪声曲线。
5.5.6连续测量
    点击型式试验面板上的"连续测量"按扭或按实验台上的开始按扭，自动依次进行以上项目。试验中如参数检测结果合格则继续试验，计算机自动保存数据；否则试验会在不合格项自动终止，且不保存数据。
    遇有意外紧急情况时按下实验台的急停按扭可以随时终止试验。
5.5.7数据打印
    数据打印功能的使用方法与出厂试验相同，打印表格的格式按型式试验专用表格设计，数据按产品编号存在型式试验数据库中。
5.6 可靠性试验
5.6.1参数显示与设置
    可靠性试验项目包括：跑合试验、安全阀调节试验、容积效率试验、总效率试验、定转速冲击试验、变转速冲击试验和高温试验。如果选择连续试验则依次做完以上项目后重新进行跑合试验、安全阀调节试验、容积效率试验和总效率试验。
    跑合试验和安全阀调节试验方法与出厂试验相同。
    参数设定、数据打印、产品型号设定、产品编号设定等操作与型式试验相同。
5.6.2容积效率试验
    容积效率试验方法和出厂试验时相同，差别只在于可靠性实验时，在冲击实验和高温实验后再重复做一次进行对比。
5.6.3总效率试验
    总效率试验方法和出厂试验时相同，差别只在于可靠性实验时，在冲击实验和高温实验后再重复做一次进行对比。
5.6.4定转速冲击试验
    定转速冲击试验时将转速调到设定值。设定压力为0时，换向阀都不通电，运行设定时间T1后，换向阀2和3都通电进进入第三支路，压力切换到最大值，运行时间T2后又运行T1时间，以此循环工作。完成一个循环计数一次。 
    定转速冲击试验参数设定包括转速、压力最小值、压力最大值、最小压力运行时间，最大压力运行时间时间和冲击次数。
5.6.5变转速冲击试验
    变转速冲击试验在运行一个低速度周期以后，再运行一个高速周期。每个速度周期中的压力变化周期与定转速冲击试验相似。
    变转速冲击试验参数设置包括低速时间、高速时间、最低转速、最高转速、最小压力、最大压力和试验时间。
5.6.6高温试验
    高温试验时转速和压力调至设定值，当油温达到设定的油温时开始计时,达到设定的时间时停止试验。
    高温试验参数设置包括转速及其允许误差、压力及其允许误差、进油温度和试验时间。
5.7 关机
    （1）在WINDOWS界面下关机，在屏幕提示"可以安全关机了"的状态下，关断工控机的电源。
    （2）关断控制柜电源
    （3）关断电源箱内电源（空气开关K1置关）。