基于LabVIEW的動靜渦旋端面摩擦溫度測試系統(tǒng)
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2 系統(tǒng)測量原理
由于摩擦表面的溫度梯發(fā)較大且是瞬時的，所以給測量表面溫度帶來了很大的困難。常見的摩擦表面溫度測量方法有氪化法、紅外測溫法、熱平衡法等。氪化法測溫只能事后推導(dǎo)表面所經(jīng)歷過的最高溫度而不能進(jìn)行動態(tài)測量；紅外測溫法要求探頭能直接看到摩擦表面，這對于非透明的摩擦材料是難以滿足的；用熱電偶法測量溫度屬于非接觸式測溫，它基于熱平衡的原理，利用傳感器的敏感元件與被測物體進(jìn)行熱交換，最后達(dá)到熱平衡。該測試系統(tǒng)采用非接觸熱平衡法測量摩擦表面的溫度。由熱電偶溫度傳感器的測溫原理知，一般情況下應(yīng)對熱電偶進(jìn)行冷端補(bǔ)償，即將其參考端設(shè)為0℃以保證測量溫度的正確性。該系統(tǒng)采用0 ℃恒溫器法，該裝置如圖3所示。將冰刨成屑狀和水混合放入保溫瓶內(nèi)，水面應(yīng)略低于冰面，并將冰壓緊。0℃恒溫器法是一種精度很高的參考端溫度處理的方法適用于精密溫度測量，可使參考端的誤差到達(dá)可以忽略的程度。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/193047.htm
3 采集系統(tǒng)的構(gòu)成
信號采集系統(tǒng)由傳感器、數(shù)據(jù)采集卡和計算機(jī)等部分組成。圖4為采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。數(shù)據(jù)采集硬件的選擇需根據(jù)具體的應(yīng)用場合和現(xiàn)有的技術(shù)資源確定，由于本采集系統(tǒng)的應(yīng)用場合為實驗室，所以對采集系統(tǒng)硬件的要求較高。
3．1 傳感器
傳感器選用熱電偶式溫度傳感器，該系統(tǒng)采用北京國電中自電氣有限公司的活動螺釘式熱電偶，型號為：CA1D-2M6，分度號為K，測量范圍為-40～300℃。其突出特點是：溫度與熱電勢呈線性關(guān)系，靈敏度較高，抗干擾能力強(qiáng)，性價比高，活動螺釘式熱電偶為螺絲式樣．可以方便的固定在物體上。
3．2 數(shù)據(jù)采集卡
數(shù)據(jù)采集卡，使用National Instrument公司的插卡式數(shù)據(jù)采集卡PCI-6221，LabVIEW軟件具有專門的函數(shù)庫可對該卡進(jìn)行驅(qū)動，其硬件設(shè)置完全由軟件實現(xiàn)，無需用戶對硬件連接做任何改動。該卡采用PCI總線，有16路模擬信號輸入端，可構(gòu)成16個單通道輸入或8對差分輸入，最大采樣率為250 kS／s，輸入電壓范圍±10V。
4 測試系統(tǒng)軟件設(shè)計
動靜渦旋端面摩擦溫度的測試系統(tǒng)與傳統(tǒng)測試系統(tǒng)的不同點在于：使用了虛擬儀器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測試分析設(shè)備，所謂虛擬儀器(Virtual Instrument，VI)，就是在以通用計算機(jī)為核心的硬件平臺上，由用戶設(shè)計定義，具有虛擬面板和測試分析功能的計算機(jī)儀器系統(tǒng)。軟件設(shè)計基于LabVIEW自帶子VI的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、信號調(diào)理、數(shù)據(jù)存儲和圖形顯示，波形回放等功能。系統(tǒng)流程圖如圖5所示。
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