LabVIEW编程LabVIEW开发防护时间测试仪 点击:15 | 回复:0



fjczd

    
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发表于:2021-11-25 19:46:44
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LabVIEW编程LabVIEW开发防护时间测试仪

防护时间测试仪是实验室使用的仪器,用来测试面罩等防护装备对有毒有害气体的防护能力。检测被测物过滤有害气体的时间,衡量防护装置的能力。

这台设备包括机械结构、电气设计、电路板设计、气体管路设计、加热加湿控制,当然少不了LabVIEW开发的控制软件。软件可以安装在笔记本中,采用wifi的方式与设备进行通讯控制,增加了系统的灵活性和便利性,从某种程度上说也提高了测试的安全性。毕竟实验中用到了有毒有害气体。

原理如下

           image.png                

把有害物质(以气体形式),和空气按一定比例混合,在一定的温度湿度条件下,通过被测物体,检测被测物体吸收有毒物质的时间。当被测物吸收饱和后,通过对通过被测物的空气进行检测,当超标后,停止计时。这样就得到了被测物过滤有害物质的时间。

通过空压机(8kg压力)和减压阀(处理后得到2kg压力)的气体分为两种部分使用。

第一部分,用于控制气缸的开启和闭合,现在气缸的开启和闭合是通过手动按钮进行控制的。可考虑改为通过程控实现。

第二部分总的气体流量也是60 L/min。这部分气体首先进行干燥、加湿后与有害气体进行混合,之后接入被测物进行测试。要求可同时测试两路被测物,因此这部分的气体流量也是一分为二,即,每一路是30 L/min,精度为1%。

需要说明的是,有害气体的流量范围是60m L/min~600m L/min之间可调,精度为1%。因此这里需要配置一台质量流量计进行调整,希望能选择具备程控功能的。混合后气体的浓度为1000~10000ppm(现在有设备进行测试)。因为有害气体具有腐蚀性,因此这方面对质量流量计也有一定的要求。有害气体和空气混合时要实时测试温度和温度。并且要求湿度范围控制在47%~53%之间。因为对湿度有要求,这里选用超声雾化器进行调节,对超声雾化器要求最好能有程控功能。因为超声雾化的湿度到底能控制在一个什么范围,现在还没有数据,因此这部分需要试验进行摸底。由于有害气体远小于空气,因此只对空气干燥后进行加湿即可。

有害物质分为如下四种:氨(碱性气体)、二氧化硫(酸性气体)、苯(液体)、环巳烷(液体)。两种气体、两种液体。由于酸碱性的原因,一种气体对应一套测试设备。而液体需要通过微量注射仪进行推注,之后通过加热形成有害气体。

虽然原理不复杂,但是要实现出来,而且温度、湿度、流量指标要满足要求,气体不能泄露,都做了不少工作。期间多次反复,最初的原理样机采用采购现成模块的方式进行搭建,测试指标既要满足湿度的要求,在气体管路中又不能凝结成水滴。整个设备的体积也不能太大,成本还要控住好。在开发过程中,切身体会到做产品的不容易。

在原理样机测试完成后,要做测试样机。这样就要自己做电路板控制,因为之前购买的控制采集是多台设备,集成度不高。所以又开发了PCB电路板,焊接测试。电路板也要有一定的防水能力,毕竟里面是水的,万一泄露会损坏设备。

千辛万苦后,终于实现了,样品如下图所示。

image.png

LabVIEW开发的程序界面如下图所示,以简洁为主。用户所用的功能都在一个界面上,可以分别实现手动自动调节湿度,增加了系统的灵活性。


image.png


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