程麗霞

（太原工業(yè)學(xué)院機械工程系，山西太原　030008）

基于LabWindows/CVI的收割機噪聲排放檢測系統(tǒng)研究

程麗霞

（太原工業(yè)學(xué)院機械工程系，山西太原030008）

收割機是集切割、拾取、脫粒、清選等多種功能于一體的大型農(nóng)業(yè)裝備。論文以我國聯(lián)合收割機檢測的相關(guān)標準為依據(jù)提出了噪聲、排放等參數(shù)的檢測方案，采用LabWindows/CVI軟件開發(fā)出的檢測系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對作業(yè)平臺的計算機控制及相應(yīng)數(shù)據(jù)的采集、存儲、計算、傳輸和處理，該檢測系統(tǒng)對于提高收割機的質(zhì)量具有重要意義。

LabWindows/CVI；收割機；噪聲；排放

0　引言

在現(xiàn)代社會中，噪聲和環(huán)境污染越來越受到重視，它對人們的生活產(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)過程中長期處于工作狀態(tài)的駕駛員的疲勞，對收割機的噪聲和排放進行檢測，對提高收割機的整體質(zhì)量有重要意義。

1　LabWindows/CVI軟件平臺

LabWindows/CVI是一個完全的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，將功能強大、使用靈活的C語言平臺與用于數(shù)據(jù)采集、分析和顯示的測控專業(yè)工具有機結(jié)合起來。它的交互式開發(fā)平臺、交互式編程方法、豐富的功能面板和函數(shù)庫大大增強了C語言的功能，為熟悉C語言的開發(fā)人員提供了一個理想的軟件開發(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結(jié)合起來，包含了各種總線、數(shù)據(jù)采集和分析庫。使用LabWindows/ CVI設(shè)計的應(yīng)用程序可脫離LabWindows/CVI開發(fā)環(huán)境獨立運行，并可以打包生成.msi安裝文件。它主要采用事件驅(qū)動與回調(diào)函數(shù)方式，編程方法簡單易學(xué)。

2　噪聲與排放檢測硬件部分的分析

對收割機的噪聲檢測，采用聲級計進行測量，聲級計計權(quán)特性是檢驗聲級計性能的一項重要技術(shù)指標，也是選擇聲級計的主要依據(jù)之一［2］。根據(jù)《JB/T6268_2005自走式收獲機械噪聲測定辦法》規(guī)定，在測定耳位噪聲時，發(fā)動機應(yīng)在設(shè)定轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，切割、脫粒、清選等田間作業(yè)機構(gòu)應(yīng)在作業(yè)條件下運轉(zhuǎn)，但沒有作物和物料，糧響應(yīng)空著［3］。排放檢測采用不透光煙度計進行檢測，它適用于柴油發(fā)動機的自由加速試驗和瞬態(tài)煙度測量，同時符合GB_3847_2005的規(guī)定。不透光煙度計包含測量單元，內(nèi)部裝有相應(yīng)的測量傳感器［4］。最終硬件確定為MS6701的數(shù)字聲級計和FTY-100的不透光煙度計。這兩種硬件均采用RS-232串口進行數(shù)據(jù)通訊，且計算機擁有多個端口可以與不同的設(shè)備進行通訊，因此放到一個檢測臺中進行檢測，并確保數(shù)據(jù)各自獨立的傳輸給計算機。

3　噪聲與排放檢測軟件系統(tǒng)設(shè)計

在噪聲與排放檢測系統(tǒng)的設(shè)計中，軟件設(shè)計是關(guān)鍵，包括界面設(shè)計，檢測流程設(shè)計，功能模塊設(shè)計等。收割機噪聲檢測系統(tǒng)的流程如圖1所示。

圖1　噪聲檢測流程圖Fig.1 Noise testing flow sheet

中斷回調(diào)主要程序如下：

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

軟件檢測的界面如圖2所示。

圖2　噪聲檢測界面Fig.2 Noise testing interface

排放檢測系統(tǒng)與噪聲檢測系統(tǒng)相似，進入系統(tǒng)的流程與噪聲檢測相同，檢測流程如圖3所示。

圖3　排放檢測流程圖Fig.3 Emission testing flowsheet

不透光煙度計在接到計算機的固定指令“A6 5A”后才會向串口發(fā)送所測的數(shù)據(jù)，因此須每隔一段時間向串口發(fā)送指令，再每隔一段時間讀取串口返回的數(shù)據(jù)值，從而完成最終的測量。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)國家噪聲及排放檢測的相關(guān)標準，確定了收割機噪聲及排放檢測的具體方案及檢測步驟，并采用基于C語言的LabWindows/CVI平臺，進行了相關(guān)檢測儀器的驅(qū)動開發(fā)，實現(xiàn)了儀器與計算機軟件的實時通訊，并以此為基礎(chǔ)，開發(fā)了一套收割機噪聲排放檢測軟件平臺，最終實現(xiàn)了對相關(guān)參數(shù)的檢測。

［1］王建新，楊世鳳，隋美麗.LabWindows/CVI測試技術(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.聲級計的時間計權(quán)特性［Z］.中國計量科學(xué)研究院.北京，2007.

［3］JB/T6268_2005自走式收獲機械噪聲測定辦法［S］.

［4］GB3847-2005車用壓燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機汽車排氣煙度排放限值及測量方法［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：機械電子工程。已發(fā)表論文兩篇。