中央电大毕业设计
第一章 引 言
机油泵是汽车发动机的关键部件，是使得机油压力升高并保持一定的油压，向各个摩擦表面强制供油，使发动机得到可靠的润滑的关键部件，其质量好坏直接影响发动机的性能。要求在对其流量、扭矩等重要参数进行全面测试。
正由于泵类产品在结构上和在运行过程中特有的复杂性，使得长期以来，油泵过流部件的设计和计算只能建立在某些假设理论的基础上，油泵专业设计人员常常利用现代优化设计技术，如直觉优化、试验优化、价值优化、数值计算优化等，通过简化其边界条件，并结合油泵的各种试验进行修改、鉴别、选择来完成。因此，研制新型油泵，尤其是研制大型油泵，做模型试验仍是油泵开发人员获取油泵技术数据的基本手段。油泵的汽蚀，离心泵叶轮中流场的流速分布、压力分布等许多复杂问题也只能依靠可靠而详细的液体流动测量来解决。
对于油泵基础理论研究和发展、油泵性能的不断改进、油泵中疑难问题的解决油泵设计方法的完善和设计水平的提高等，油泵测试技术都有着极其重要的甚至是不可替代的作用。油泵技术是一门半理论半经验的试验学科，试验性研究在油泵发展中具有举足轻重的地位和作用。所以，油泵测试的研究水平在一定程度上可以用来表征油泵研制生产和科研单位在基础理论研究、泵业开发及其制造的潜在能力。
美国国家仪器公司NI（National Instruments）提出的虚拟测量仪器（VI）概念，引发了传统仪器领域的一场重大变革，使得计算机和网络技术得以长驱直入仪器领域，和仪器技术结合起来，从而开创了“软件即是仪器”的先河。
传统的油泵测试系统依赖于单片机系统，以及传统的电子技术，使用不够灵活，测试不同油泵时需要重新设计。而将虚拟仪器技术与油泵测试相结合，能使测试成本下降，测试更为灵活，数据及状态显示更为直观。
随着信息技术的发展以及PC机得广泛应用，汽车油泵测试系统朝着迅速，灵活，多功能的方向发展。而虚拟仪器技术迎合了这一趋势，所以汽车油泵测试平台将与虚拟仪器技术结合，构建出更加完善效率的测试平台。
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第二章 总体技术方案
2.1 系统总体原理
此次设计的题目是基于虚拟仪器的汽车油泵测试系统，通过分布在系统中的传感器来测试机油的温度，压力，流量反映出机油泵的状态。
系统主要依赖虚拟仪器技术，系统的结构原理如下图。
测控对象信号调理数据采集卡计算机检测对象的一些参数、状态通过传感器或者其他一些检测器件，经过信号调理电路，传送至数据采集卡，数据采集卡可将采集来的电压、电流或者其他一些信号经过放大，滤波等一系列工序传送至总线，数据通过总线传送至软件端。
设在机油泵出入口的各个传感器测试机油的各项参数，传感器的模拟量通过放大电路，滤波电路传输到数据采集卡转换为数字量，然后数字量传输至PC机，通过LabVIEW软件将参数直观的反映到屏幕上，再自动分析出油泵是否处于异常状态。
图2-1 虚拟仪器原理框图
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各项模拟量 传感器 放大电路、滤波电路 模拟量 采集卡 数字量 PC机 LabVIEW 处理 显示出机油泵的状态
图2-2系统原理图
机油泵工作后，各项数据由传感器采集，由于传感器输出信号的幅频等参数可能不符合采集卡的输入端要求，或者信号噪声较大，所以需要调理电路，来将信号过滤、加工。经过调理电路的模拟量通过采集卡转变为数字量传送至PC机，最后数据经过LabVIEW的处理显示出来。
2.2主要研究内容
1）油泵总体结构、原理、所需测量参数：
主要通过对油泵的基本结构、工作原理进行分析，得到对油泵质量有影响的因素，针对各因素，来确定所需测量的参数有哪些。
2）测量系统的总体方案和硬件设计：
为机油泵测试平台设计总体测量方案。硬件设计包括各传感器的选型和配置，采集卡的选型和配置等。
4）测量系统的设计：
①用户登录 通过用户登录界面，只有验证成功的用户才可使用此测量平台。 ②信号采集 对各信号进行采集。
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③信号分析 将DAQ上采集的信号经过处理。
④报警模块 对处理过的信号进行辨别，若超出设定范围则开始报警。
2.3 系统总体技术框架
本次设计的基于虚拟仪器的汽车油泵测试系统总体上由硬件部分和软件部分组成。
其中硬件部分分为传感器和采集卡。
流量、温度、压力传感器 采集卡 LabVIEW平台
图2-3 系统总体技术框图
机油泵运转后，油路中的机油开始循环，此时位于进出口处的各类传感器开始工作，测试系统各项数据，传感器将采集到得数据经过信号处理电路传送至采集卡，采集卡内部的处理模块将传感器传送的模拟量通过模数转换等处理再传送至PCI总线，通过PCI总线传送至PC机，PC机得LabVIEW主程序将信号处理后以机油泵各项的状态的形式将数据显示出来。
以上系统中，硬件部分可分为信号采集子模块和处理子模块，采集子模块包含温度、流量、压力传感器。处理子模块包括信号处理电路，采集卡。
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