2014年6月27日星期五

基於Labview的水質監測虛擬儀器的開發與應用

基於Labview的水質監測虛擬儀器的開發與應用

基於Labview的水質監測虛擬儀器的開發與應用


  隨著現代科技的迅猛發展,對水質監測的要求也越來越高,水質監測儀器不僅要能單獨測量某個水質參數,而且還希望能夠互相通信、實現信息共享,從而完成對被測水體系統的綜合分析及評價。利用虛擬儀器技術構建的水質監測虛擬儀器系統就是為瞭實現上述目標而進行的研究探索。      2.1 虛擬儀器的軟件設計  軟件設計由兩部分組成:前面板和流程圖。在前面板,輸入用輸入控件(Control)來實現,程序運行的結果由輸出控件(Indicator)來完成。流程圖是完成程序功能的圖形化源代碼,通過它對信號數據的輸入和輸出進行指定,完成對信號采集及分析處理功能的控制。    通道選擇按鈕表示內存通道,與讀數通道相對應,每個通道都可以放一組由外設端口或從數據文件中讀出的原始信號數據。

  

  存儲數據命令按鈕與顯示屏相對應,按下它就 表示要把顯示屏上的數據存儲起來。存儲方式有兩 種:存儲在文件裡或通過打印機打印。存儲數據可以多種方式顯示:如柱型圖,三維立體圖,直方圖等。

    虛擬儀器的硬件平臺主要包括用於數據采集、信號分析處理和信號輸出顯示等硬件。由於從傳感器直接得到的信號很微弱,因此選用瞭美國Burr Brown公司專門用於數據采集、具有高精度及強抗幹擾能力的精密隔離儀表放大器作為信號處理單元的主放大器。數據采集系統采用美國Iotech WaveBook/512 Data Acquisition System,其主要性能指標為:采樣頻率,1 MHz;通道數,8;A/D精度,±0.025%;抗混濾波器;FIFO緩沖器,64 k。

    2.3 應用實例  

  自行研制開發的化學離子檢測指標和水質綜合檢測指標測定的虛擬儀器的面板中間的數值顯示窗口和圖形顯示窗口可以同時對氟離子、氯離子、氰離子和溶解氧等濃度或COD和BOD進行監測。  

  系統設置瞭采樣點數,采樣頻率等。通過通道選擇,可以以一個大的顯示窗口分別顯示氟離子、氯離子、氰離子、溶解氧、COD及BOD濃度等由外設端口或從數據文件中讀出的原始信號數據。

    虛擬儀器是電子技術和計算機技術相結合的產物,它是水質監測的高效率解決方案。隨著計算機技術的不斷發展,虛擬儀器技術必將會在水質監測領域發揮越來越重要的作用。

    1  李楊,鄭瑩娜,朱錚濤.圖形化編程語言Labview環境及其開放性 .計算機工程,1999,25(4):63~65  2 路林吉,饒傢明.虛擬儀器.電子技術,2000,(1):44~47  3 秦樹人.虛擬儀器--測試儀器從硬件到軟件.振動、測試與診斷,2000,20(1):1~6   



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