基于LabWindows/CVI的收割機(jī)噪聲排放檢測(cè)系統(tǒng)研究

程麗霞

（太原工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程系，山西太原　030008）

基于LabWindows/CVI的收割機(jī)噪聲排放檢測(cè)系統(tǒng)研究

程麗霞

（太原工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程系，山西太原030008）

收割機(jī)是集切割、拾取、脫粒、清選等多種功能于一體的大型農(nóng)業(yè)裝備。論文以我國(guó)聯(lián)合收割機(jī)檢測(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)提出了噪聲、排放等參數(shù)的檢測(cè)方案，采用LabWindows/CVI軟件開發(fā)出的檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)作業(yè)平臺(tái)的計(jì)算機(jī)控制及相應(yīng)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、計(jì)算、傳輸和處理，該檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)于提高收割機(jī)的質(zhì)量具有重要意義。

LabWindows/CVI；收割機(jī)；噪聲；排放

0　引言

在現(xiàn)代社會(huì)中，噪聲和環(huán)境污染越來越受到重視，它對(duì)人們的生活產(chǎn)生了一定影響。為了適應(yīng)發(fā)展高效節(jié)能的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)裝備，減少在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中長(zhǎng)期處于工作狀態(tài)的駕駛員的疲勞，對(duì)收割機(jī)的噪聲和排放進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)提高收割機(jī)的整體質(zhì)量有重要意義。

1　LabWindows/CVI軟件平臺(tái)

LabWindows/CVI是一個(gè)完全的ANSIC開發(fā)環(huán)境，用于儀器控制、數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用軟件。它以ANSIC為核心，將功能強(qiáng)大、使用靈活的C語言平臺(tái)與用于數(shù)據(jù)采集、分析和顯示的測(cè)控專業(yè)工具有機(jī)結(jié)合起來。它的交互式開發(fā)平臺(tái)、交互式編程方法、豐富的功能面板和函數(shù)庫(kù)大大增強(qiáng)了C語言的功能，為熟悉C語言的開發(fā)人員提供了一個(gè)理想的軟件開發(fā)環(huán)境［1］。LabWindows/CVI軟件把C語言的有力與柔性同虛擬儀器的軟件工具庫(kù)結(jié)合起來，包含了各種總線、數(shù)據(jù)采集和分析庫(kù)。使用LabWindows/ CVI設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序可脫離LabWindows/CVI開發(fā)環(huán)境獨(dú)立運(yùn)行，并可以打包生成.msi安裝文件。它主要采用事件驅(qū)動(dòng)與回調(diào)函數(shù)方式，編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)。

2　噪聲與排放檢測(cè)硬件部分的分析

對(duì)收割機(jī)的噪聲檢測(cè)，采用聲級(jí)計(jì)進(jìn)行測(cè)量，聲級(jí)計(jì)計(jì)權(quán)特性是檢驗(yàn)聲級(jí)計(jì)性能的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，也是選擇聲級(jí)計(jì)的主要依據(jù)之一［2］。根據(jù)《JB/T6268_2005自走式收獲機(jī)械噪聲測(cè)定辦法》規(guī)定，在測(cè)定耳位噪聲時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)在設(shè)定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，切割、脫粒、清選等田間作業(yè)機(jī)構(gòu)應(yīng)在作業(yè)條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，但沒有作物和物料，糧響應(yīng)空著［3］。排放檢測(cè)采用不透光煙度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，它適用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的自由加速試驗(yàn)和瞬態(tài)煙度測(cè)量，同時(shí)符合GB_3847_2005的規(guī)定。不透光煙度計(jì)包含測(cè)量單元，內(nèi)部裝有相應(yīng)的測(cè)量傳感器［4］。最終硬件確定為MS6701的數(shù)字聲級(jí)計(jì)和FTY-100的不透光煙度計(jì)。這兩種硬件均采用RS-232串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，且計(jì)算機(jī)擁有多個(gè)端口可以與不同的設(shè)備進(jìn)行通訊，因此放到一個(gè)檢測(cè)臺(tái)中進(jìn)行檢測(cè)，并確保數(shù)據(jù)各自獨(dú)立的傳輸給計(jì)算機(jī)。

3　噪聲與排放檢測(cè)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在噪聲與排放檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，軟件設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，包括界面設(shè)計(jì)，檢測(cè)流程設(shè)計(jì)，功能模塊設(shè)計(jì)等。收割機(jī)噪聲檢測(cè)系統(tǒng)的流程如圖1所示。

圖1　噪聲檢測(cè)流程圖Fig.1 Noise testing flow sheet

中斷回調(diào)主要程序如下：

在對(duì)計(jì)算機(jī)端口讀取相關(guān)數(shù)據(jù)以及將數(shù)據(jù)寫入到EXCEL中時(shí)，均在一定的時(shí)間間隔后操作，這個(gè)定時(shí)器采用了不同的異步定時(shí)器而不是Timer控件，建立多個(gè)異步定時(shí)器后，在程序運(yùn)行時(shí)相互獨(dú)立，互不影響，而采用過多的Timer控件容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。在程序中使用異步定時(shí)器的步驟如下：①在變量定義中定義一個(gè)異步定時(shí)器；②聲明異步定時(shí)器函數(shù)；③在主程序中創(chuàng)建異步定時(shí)器，如Timerdata=NewAsyncTimer（0.5，-1，0，asynCB2，0）（0.5為間隔的時(shí)間）；④在相應(yīng)控件的程序中啟動(dòng)異步定時(shí)器；⑤編寫異步定時(shí)器回調(diào)函數(shù)。在該軟件中調(diào)用Excel存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)使用了ActiveX技術(shù)，主要程序如下：

軟件檢測(cè)的界面如圖2所示。

圖2　噪聲檢測(cè)界面Fig.2 Noise testing interface

排放檢測(cè)系統(tǒng)與噪聲檢測(cè)系統(tǒng)相似，進(jìn)入系統(tǒng)的流程與噪聲檢測(cè)相同，檢測(cè)流程如圖3所示。

圖3　排放檢測(cè)流程圖Fig.3 Emission testing flowsheet

不透光煙度計(jì)在接到計(jì)算機(jī)的固定指令“A6 5A”后才會(huì)向串口發(fā)送所測(cè)的數(shù)據(jù)，因此須每隔一段時(shí)間向串口發(fā)送指令，再每隔一段時(shí)間讀取串口返回的數(shù)據(jù)值，從而完成最終的測(cè)量。主要程序如下：

光吸收系數(shù)的讀取法則與上述相似，在此不再詳述。

4　總結(jié)

本文根據(jù)國(guó)家噪聲及排放檢測(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確定了收割機(jī)噪聲及排放檢測(cè)的具體方案及檢測(cè)步驟，并采用基于C語言的LabWindows/CVI平臺(tái)，進(jìn)行了相關(guān)檢測(cè)儀器的驅(qū)動(dòng)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了儀器與計(jì)算機(jī)軟件的實(shí)時(shí)通訊，并以此為基礎(chǔ)，開發(fā)了一套收割機(jī)噪聲排放檢測(cè)軟件平臺(tái)，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)相關(guān)參數(shù)的檢測(cè)。

［1］王建新，楊世鳳，隋美麗.LabWindows/CVI測(cè)試技術(shù)及工程應(yīng)用［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

［2］陳劍林，帥正萍，白瀅，等.聲級(jí)計(jì)的時(shí)間計(jì)權(quán)特性［Z］.中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院.北京，2007.

［3］JB/T6268_2005自走式收獲機(jī)械噪聲測(cè)定辦法［S］.

［4］GB3847-2005車用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排氣煙度排放限值及測(cè)量方法［S］.

Research on Noise&Emission Measurement System for Harvester Based on LabWindows/CVI

CHENG Li-Xia
（Taiyuan Institute of Technology，Taiyuan Shanxi 030008，China）

The combine harvester is a kind of large-scale agricultural equipment which can cut，pick，thresh，clean grain and so on. Reference to the combine detection national standards，this paper put forward testing method for measurement of the noise，emissions and other parameters inharvester.The testing system which completed by the LabWindows/CVI software can control the operation platform and accomplish the data collecting，storing，transmitting and processing，which has a significant meaning for improving the quality of the harvester.

LabWindows/CVI；harvester；noise；emissions

TP23

A

10.3969/j.issn.1002-6673.2015.06.024

1002-6673（2015）06-067-03

2015-09-29

程麗霞（1987-），女，山西人，碩士，助教。研究方向：機(jī)械電子工程。已發(fā)表論文兩篇。