基于LabVIEW的恒壓式氣體微流量計測控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、設(shè)計并實現(xiàn)了恒壓式氣體微流量計的測量與控制系統(tǒng)，使計算機可以對流量計的工作全過程進(jìn)行自動控制，提高了流量計的自動化水平和測量精度，可在載人飛船艙體氣密性測試、火箭發(fā)動機推進(jìn)劑泄漏監(jiān)測、空間環(huán)模設(shè)備真空度測量等航天任務(wù)中發(fā)揮重要作用。 采用計算機數(shù)據(jù)采集卡、電機控制卡、電機驅(qū)動卡、位置控制卡等計算機控制設(shè)備以及伺服電機、平動機構(gòu)、精密絲杠、精密細(xì)活塞、鉑電阻溫度計等部件組成測控系統(tǒng)的硬件平臺，可對變?nèi)菔覊毫?、氣體溫度和變?nèi)菔殷w積變

2、化率進(jìn)行測量，并通過數(shù)字PID和壓力鋸齒波動(△p/p=1‰)兩種恒壓控制模式，對活塞運動狀態(tài)和速度(最小為3 μ m/s)進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)了微小氣體流量的測量。該設(shè)計方案在國內(nèi)尚屬首次，具有創(chuàng)新性。 測控系統(tǒng)工作軟件在美國NI公司的LabVIEW圖形化軟件開發(fā)平臺上開發(fā)，通過安裝調(diào)試專用驅(qū)動程序，實現(xiàn)了在LabVIEW中直接調(diào)用計算機板卡的各項功能。采用了結(jié)構(gòu)化的設(shè)計方法，編寫了完整的功能子模塊，使工作軟件具有數(shù)據(jù)采集、流量

3、計算與保存、動畫顯示實驗進(jìn)程、實時分析測量曲線等多種功能，軟件界面友好、操作方便，提高了工作效率。 開展了測控系統(tǒng)的性能試驗研究，分析了流量測量不確定度，并采用流量比對、真空規(guī)校準(zhǔn)以及小孔流導(dǎo)測量等多種方法進(jìn)行測控系統(tǒng)性能驗證。結(jié)果表明，應(yīng)用測控系統(tǒng)后流量計測量范圍為(2.809×10<'-8>～4.758×10<'-4>)Pa·m<'3>/s，測量不確定度小于1.1％。經(jīng)國防技術(shù)鑒定，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國際同類裝置的先進(jìn)水平。