LabVIEW開發(fā)礦用泵液壓頭測試系

在礦井中，礦用泵是用于排放礦井水的關(guān)鍵設(shè)備。如果不正常運行，礦山的生產(chǎn)必然受到嚴(yán)重影響，工人的生命也受到嚴(yán)重威脅。確保礦用泵能夠正常運行非常重要。由于其運行條件非常惡劣，礦用泵的故障率高于其他工業(yè)設(shè)備。據(jù)中國煤炭行業(yè)人士介紹，礦用泵的運行狀態(tài)必須定期測試。

近年來，有許多測試系統(tǒng)用于測試礦用泵的運行狀態(tài)。但這些傳統(tǒng)的測試系統(tǒng)存在一些缺陷。

這些測試系統(tǒng)通常由一些離散的儀表組成，操作員可以通過這些儀表觀察和記錄測試結(jié)果。測試后，手動處理采集的數(shù)據(jù)。精度和效率并沒有在很大程度上得到提高。另一方面，如果同時測試多個物理量，則需要許多儀表。

結(jié)合計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和測試技術(shù)的虛擬儀器技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。并且，該技術(shù)已用于測試礦山設(shè)備。傳統(tǒng)測試系統(tǒng)中使用的各種儀表被虛擬儀器測試系統(tǒng)中的測試軟件所取代。計算機可以同時處理大量采集的數(shù)據(jù)。因此，可以提高測試的精度和效率。

液壓頭是一個關(guān)鍵參數(shù)，因為它可以直接描述礦用泵的運行狀態(tài)。如果液壓頭滿足額定值，通常認(rèn)為礦用泵運行正常。因此，基于虛擬儀表技術(shù)開發(fā)了一種新的測試系統(tǒng)來測量礦泵液壓揚程的變化。

從圖可知，礦用泵的葉輪在測試過程中隨電機旋轉(zhuǎn)，礦井水通過給水管吸收，從排水管排出。

測試系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。硬件由傳感器、調(diào)節(jié)電路和數(shù)據(jù)采集卡組成。傳感器用于將物理信號轉(zhuǎn)換為電信號，通過調(diào)整電路輸入DAQ卡。上面輸入到DAQ卡中的電信號是類比信號，由DAQ卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸入計算機。測試系統(tǒng)的軟件是基于LabVIEW建立的分析程序。其主要功能是處理采集到的信號，并獲取相應(yīng)的液壓頭值。

前面板類似于傳統(tǒng)儀器的控制面板。它可以用作用戶和測試系統(tǒng)之間的接口。用戶可以通過前面板將初始參數(shù)輸入測試系統(tǒng)，測試系統(tǒng)也可以通過前面板顯示結(jié)果。

前面板可以分為四個部分。

1.??在第一部分中，可以輸入NI-6014DAQ卡的初始參數(shù)。設(shè)備對話框用于定義用于測試的DAQ卡的編號。簡單數(shù)對話框和簡單速率對話框分別用于定義采集信號的總數(shù)和頻率。這PZ列表框和PY列表框分別用于定義將壓力信號輸入計算機的通道。

2.??由于存在噪聲信號，因此必須對采集的信號進(jìn)行濾波。在第二部分中，可以輸入濾波器的參數(shù)?！盀V波器類型”列表框用于定義濾波器的類型，如高通、帶通和低通?！绊樞颉睂υ捒蛴糜诙x篩選器的順序。兩個按鈕分別用于定義高截止頻率和低截止頻率的值。

3.??在第三部分中，可以將礦機水的密度，供水管和排水管的直徑輸入到相應(yīng)的對話框中。排水管中的礦井水通量可以在“助焊劑”窗口中顯示。

4.??第四部分用于展示測試結(jié)果。位置壓力的變化Z和Y顯示在壓力波形窗口中。液壓頭的相應(yīng)變化顯示在液壓頭波形窗口中。并且，液壓頭的平均值顯示在“平均值”窗口中。

處理采集的數(shù)據(jù)是框圖的主要功能。所有數(shù)據(jù)都可以在前面板和框圖之間交換。

首先，對來自DAQ卡的信號進(jìn)行濾波，從而增強信噪比。這些濾波后的信號可以顯示在前面板的壓力波形窗口中。然后，這些濾波后的信號也再次輸入到公式節(jié)點中，并根據(jù)公式進(jìn)行計算。這樣，就得到了相應(yīng)的液壓頭值。測試完成后，將顯示液壓頭的平均值。

通過測量礦用泵的液壓揚程來測試礦用泵的運行狀態(tài)。測試系統(tǒng)可以同時采集和處理多個物理量。并且，由于使用了超聲波傳感器，可以在不停止工作的情況下測試礦泵。與傳統(tǒng)的測試系統(tǒng)相比，如果使用這種新的測試系統(tǒng)，可以在很大程度上提高測試的精度和效率。