LabVIEW開發(fā)燃油閥自動性能測試系統(tǒng)

燃油閥是航空燃油控制系統(tǒng)的核心部件。燃油閥的流量滯后直接影響控制精度、穩(wěn)定性和可靠性，而燃油閥生產的性能測試是至關重要的步驟。但是，由于流動滯后是非線性的，因此很難控制和進行實時測試。隨著廠家產能和生產規(guī)模的快速增長，目前的測試設備已難以滿足廠家對提高燃油閥性能提出的更高要求。

為滿足燃油閥大規(guī)模生產的需要，獲得實時流動滯后曲線，利用計算機和LabVIEW虛擬儀器工程平臺設計了燃油閥自動測試系統(tǒng)，該平臺是專門用于設計和測量系統(tǒng)的軟件開發(fā)工具。自動測試系統(tǒng)采用強大的計算機軟件算法，取代了傳統(tǒng)儀器的一些硬件。此外，它具有強大的功能，易于維護，擴展和升級，投資少。該系統(tǒng)具有更客觀地獲取燃油閥特性實際測量值、更容易在實際應用中推廣等優(yōu)點，可以獲得更多的經濟效益。

為了實現(xiàn)各種功能滿足燃油閥自動測試的要求，軟硬件設計兩者共同進行。硬件具有模塊化功能，可以對燃油閥的性能參數(shù)進行更準確、更全面的實時測試。該軟件具有友好的用戶交互界面，相應的測試功能按鈕，相應的窗口用于手動設置不同變量采集數(shù)據(jù)的輸入和顯示字段。

測試系統(tǒng)由測試臺油源和燃油閥傳感系統(tǒng)和控制臺系統(tǒng)組成。試驗臺-油源和燃油閥傳感系統(tǒng)位于試驗室內，并設置在油路和油源中，而控制臺系統(tǒng)位于控制室。兩個系統(tǒng)通過屏蔽電纜連接，控制臺系統(tǒng)監(jiān)視和控制測試臺油源和燃油閥傳感系統(tǒng)。

控制臺包括計算機軟件測試部分和手動調整測試部分?？刂婆_上有控制（啟動或停止）泵的按鈕，以及壓力開關和電流調節(jié)旋鈕，以實現(xiàn)手動控制測試。

每個傳感器和測試臺的檢測電路將獲取電流、油壓（入口、出口和控制壓力）、壓差、流量、溫度和其他變量。所有需要的變量將顯示在控制臺面板上的數(shù)字顯示儀表中。PCI-6014數(shù)據(jù)采集卡和接口調理電路處理和調理后的每一個信號都由工業(yè)計算機實時采集。計算機實施燃油閥控制和數(shù)據(jù)處理，根據(jù)測試軟件測試燃油閥的性能。

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試驗臺-油源和燃油閥傳感系統(tǒng)由油源控制系統(tǒng)和燃油閥參數(shù)檢測傳感系統(tǒng)組成。油源控制系統(tǒng)通過屏蔽電纜和電氣連接器連接到控制臺系統(tǒng)。燃油閥參數(shù)檢測和傳感系統(tǒng)安裝在測試臺上，并通過屏蔽電纜和電氣連接器連接到控制臺。這兩個系統(tǒng)共同實現(xiàn)了油源油路的控制和參數(shù)檢測功能。

油源控制系統(tǒng)由油泵站及其控制回路、油冷機及其控制回路和油源檢測回路組成。油源檢測電路設置在抽油源中。在油箱中，熱阻及其控制電路實現(xiàn)油品的測試和顯示;液位控制器及其控制電路，實現(xiàn)油罐的液位監(jiān)測和報警;過濾器及其控制電路實現(xiàn)油污監(jiān)測和報警。操作控制臺上的變頻控制器可以控制油泵站，油冷卻機通過油路與油源連接，使測試時油溫保持在正常值范圍內。

燃油閥參數(shù)檢測和傳感系統(tǒng)包括壓力變送器、壓力傳感器和流量計。它們安裝在油品試驗臺上，通過屏蔽電纜連接到控制臺系統(tǒng)，實現(xiàn)燃油閥入口壓力、出口壓力、控制壓力、壓差和流量參數(shù)的檢測。

控制臺系統(tǒng)是燃油閥自動測試系統(tǒng)的核心?？刂婆_系統(tǒng)的安全性、準確性和效率不僅關系到測試系統(tǒng)的正常運行，而且對于實現(xiàn)燃油閥性能測試至關重要?？刂婆_系統(tǒng)由控制臺柜、計算機數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)和接口調節(jié)電路組成。

自動測試系統(tǒng)的控制臺采用桌面控制柜。將工控計算機、顯示器、鍵盤、鼠標、打印機和接口電路模塊分層固定在控制臺柜內，然后進行定期的走線連接。因此，測試系統(tǒng)具有三防功能和模塊化結構，易于擴展和操作。

控制臺前面板包括計算機顯示器、變頻控制器、數(shù)字顯示儀表、開關和調節(jié)裝置。前面板的左側安裝21英寸LCD監(jiān)視器，右側安裝逆變器控制器，數(shù)字儀表，流量計算機，調節(jié)器，報警指示和控制開關。

DCS主要由工業(yè)控制計算機和采集卡PCI-6014組成。PCI-6014?具有?200kS/s?采樣率、16?個模擬輸入和?16?個模擬輸出的2?位精度、5?個數(shù)字?I/O?通道（8VTTL/CMOS）。

該系統(tǒng)采用7個模擬差分輸入通道，實現(xiàn)燃油閥入口壓力、出口壓力、控制壓力、壓差、流量、溫度和線圈電流的實時檢測。4個數(shù)字輸入通道用于報警油路污染、液位低、過熱和超壓。兩個模擬輸出通道分別用于控制燃油閥的油壓和線圈電流。

測試系統(tǒng)軟件基于LabVIEW虛擬儀器工程平臺實現(xiàn)，用于檢測和控制燃油閥性能參數(shù)。

軟件設置了性能測試的開始、停止和保存按鈕，還設計了相應的參數(shù)窗口和手動設置的變量顯示字段。此外，監(jiān)測控制軟件還具有油品過熱、超壓、油污和油箱低液位報警功能以及測試數(shù)據(jù)的獲取、顯示、存儲和輸出功能。在保存測試數(shù)據(jù)之前，用戶可以用測試名稱、測試編號、產品ID、環(huán)境溫度、氣壓等信息填充空白。

性能測試控制軟件具有自動和手動測試模式，以完成燃油閥的性能測試。在測試過程中，軟件可以自動保存采集數(shù)據(jù)并生成燃油閥性能測試的實時流量曲線。此外，測試后，可以自動計算滯后，以判斷被測試的燃油閥是否合格。

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自動模式

計算機輸出一系列信號，給燃油閥線圈從OmA到150mA的不同電流值，然后在選擇自動測試模式時，從150mA返回到OmA。在測試開始之前，操作員可以通過在相應空白處鍵入來設置每個當前階段的停留時間。

在停留在每個當前階段的設定時間后，測試程序可以自動保存該當前點的數(shù)據(jù)，并繼續(xù)到下一個電流值階段的測試，直到周期（電流從OmA到150mA，從150mA返回到OmA）完成。

手動模式

選擇手動模式時，操作員可以用任意值設置線圈電流（0～150米A）通過調節(jié)可調恒流源模塊的電流旋鈕來調節(jié)燃油閥。測試將繼續(xù)以當前設置值運行，直到操作員更改為止。如果是這樣，測試程序會自動保存電流和流量數(shù)據(jù)，然后進入下一個設置狀態(tài)。手動模式測試在燃油閥定性測試中具有很強的靈活性和可控性。

PCI總線數(shù)據(jù)采集卡和LabVIEW虛擬儀器虛擬儀器工程平臺相結合，實現(xiàn)自動測試系統(tǒng)的設計。測試系統(tǒng)不僅具有完善的數(shù)據(jù)采集和處理能力，而且具有強大的信號調理功能。與傳統(tǒng)儀表相比，計算機輔助燃油閥自動測試系統(tǒng)由于硬件的模塊化設計思想，結構靈活，易于集成和擴展。

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