水平贯入式土壤压实度测试系统及试验研究

针对土壤压实度检测的需求,本研究应用CFBLS-100型拉压传感器和基于PCMCIA总线的DAQP-12数据采集卡,在LabVIEW环境下设计了一套土壤压实度现场测试系统。该系统能够实时显示传感器输出电压及所对应的压力变化曲线,并将所采集到的数据存储到计算机中,完成对数据的分析。经标定试验证明:该测试系统所拟合的方程为线性,其相关系数较高,线性度较好,灵敏度较高,系统精度等级小于1级,工作时系统稳定可靠。由室内试验知,在不同水平分层处,土壤压实度与不同模拟压力间均表现出3次多项式的函数关系,显著性较强(α0.05)。且在不同模拟压力下,不同土壤水平分层处的土壤压实度和土壤容重表现出相似的特性,随着模拟压力的增加和土壤分层逐步加深,土壤压实度和土壤容重的增加趋势趋于一致。为研究作物地下组织与土壤之间的根土系统及合理耕层的构建提供理论基础,并为农业机械的研发具有一定的意义。     

基于Arduino和LabVIEW的水稻种植环境数据采集系统的应用

为了实现水稻种植环境的自动监测,给水稻种植和管理带来便利,设计了一种基于Arduino和LabVIEW的水稻种植环境参数的监测系统。首先介绍了监测系统的功能和结构框图,随后阐述了其硬件和软件的设计与实现。由传感器前端触杆与大气和土壤接触,采集大气的温湿度、土壤的温湿度和pH,数据采集模块将获得的信号通过串口上传至上位机。上位机LabVIEW对采集的数据进行存储、图形实时显示及处理、分析,实现实时、便捷地检测水稻环境的温度、湿度、pH变化情况。实践表明,该设计能够经济、高效地实现数据采集,可用于实时环境状况的快速监测,具有一定的参考价值和实用性。     

基于机器视觉的育肥猪分群系统设计与试验

为控制育肥猪出栏时的体质量差异,该研究开发了一套基于机器视觉技术的育肥猪分群系统,该系统通过机器视觉技术和卷积神经网络模型代替传统地磅对猪只体质量进行估测,可有效避免粪污对设备精度的影响及腐蚀;以前一天全部猪只体质量数据从小到大排列的第30%个数据作为当日的分群基准质量,将大于等于基准质量的视为长势较快的猪只,小于基准质量的视为长势较慢的猪只,每次采食按照猪只长势快慢分为2群进行饲喂;该系统依托于LabVIEW软件开发平台和物联网系统构建,平均每头猪只通过系统时间为6.2 s。为验证该系统的实际应用效果开展了为期30 d的现场试验,将饲喂于装有分群系统猪栏中的120头长白育肥猪作为试验组,由分群系统按猪只长势快慢分群饲喂;将饲喂于传统猪栏中的120头长白育肥猪作为对照组,按照传统人工调栏的方式进行饲喂。试验开始时试验组和对照组猪只平均体质量分别为32.21、31.76 kg,标准差分为别2.61和2.49 kg;结束时试验组和对照组猪只平均体质量分别为57.68、57.41 kg,标准差分为别5.26和5.51 kg,总料肉比分别为2.31和2.34,期间试验组猪只体质量的标准差小于对照组,但是2组猪只平均体质量、标准差、总料肉比均不存在显著差异,表明采用该系统对猪只进行分群饲喂控制猪只体质量差异效果等同于人工调栏,同时可以节省人力成本,缓解农业劳动力短缺的压力。该研究也可为母猪饲喂站、种猪测定站等智能化养猪设备的研发提供参考。     

生物质导热系数测量系统设计

随着不可再生能源的日渐枯竭,生物质能源的研究工作受到越来越多的关注。想要充分了解和利用生物质能源,生物质材料的热物性分析必不可少。其中,导热系数表征就是研究的重点内容之一,设计出可靠便捷的测量系统至关重要。笔者以LabVIEW平台为基础,依靠其强大的测控功能,结合3ω法测量原理及具体的实验步骤,设计出一种固液相样品都适用的导热系数测量系统。实验中测量端的铂丝将产生电信号,经前置放大电路被锁相放大器SR830采集,然后通过GPIB接口卡与PC机通讯。其中,上位机LabVIEW的程控交互界面包括了前期准备、信息记录、数据采集和曲线显示4个部分,为研究人员提供了直观、便捷、高效的实验进程帮助。还从测量对象的性质和实验台搭建过程两个方面,分析了可能存在的误差来源。为了验证该导热系数测量系统的可靠性,对常见的生物质液体,包括存在固液相变化的样品,进行了测量实验。测量值与文献参考值比较显示,系统误差小于5%,说明该测量系统具有较高的可靠性和稳定性。     

基于虚拟仪器技术的规格材应力分等系统设计

介绍了一种基于虚拟仪器技术的规格材应力分等测试系统.该系统在LabVIEW编程环境下完成对信号的采集、显示及数据分析,实现对试件力学性能的检测,并成功应用于木结构规格材的应力分等试验中,取得较满意效果.     

拖拉机田间作业参数无线检测系统研究

针对当前拖拉机检测系统功能集成度低、检测参数不全面、传输距离有限的问题，开发了拖拉机田间作业参数无线检测系统。该系统由传感器、数据采集仪及上位机软件监测平台3部分组成，能够实现PTO转矩及转速、油耗、发动机转速、悬挂提升力、力位调节加载力、加载角度、行驶速度、车轮转速、牵引力等多种参数的采集、无线发送与存储。系统工作时，数据采集仪中的车载检测仪将采集的传感器数据发送至无线数据接收器，无线数据接收器通过串口将数据传输至上位机软件监测平台，实现对各类试验参数的实时监测与数据处理。为验证检测系统的可行性与稳定性，对系统进行了采集通道的计量，结果显示模拟信号通道绝对误差绝对值最大为0.003V，引用误差最大为0.03%，频率信号通道检测绝对误差最大为2Hz，引用误差最大为0.013%，满足对拖拉机作业参数的采集需求。在此基础上，进行了PTO转矩参数及拖拉机无负载行驶速度采集试验。试验结果表明，检测系统可以实现转矩参数的稳定采集及数据的无线传输；在5、8、14km/h 3挡车速匀速行驶下，拖拉机车轮转速与实际行驶速度基本一致，最大相对误差分别为2.0%、1.2%及0.7%。本系统可满足对拖拉机工作性能参数的无线检测需求，数据采集稳定且采集精度较高，为拖拉机多作业参数的无线采集提供有效手段。     

基于LabVIEW的红枣干燥机控制系统的设计

为了解决现有红枣干燥机自动化程度低、劳动强度高和不能很好地满足红枣干燥工艺需要的问题,通过对国内外自动化控制系统的研究和借鉴,设计了基于LabVIEW的红枣干燥机的控制系统。同时,设计了LabVIEW控制系统的前面板和程序框图,完成了外部硬件电路的设计。试验表明:该LabVIEW控制系统可以实现鼓风机和物料提升机的启动和停止,3路温度的采集、分析、显示和对加热管的控制,3路湿度的采集、分析、显示和对排湿阀门的控制,2路风速的采集和显示,以及6个进/出风通道按照设定的时间间隔实现5种工作模式的切换。     

基于LabVIEW的犁体六分力测试系统研究

根据犁体受力特点,采用高精密全桥电阻应变式传感器技术,利用多功能数据采集设备,结合虚拟仪器技术理论,研究开发了基于LabVIEW为平台的六分力测试系统,实现了六分力检测的全程数字化,具有精度高、稳定性好、工作界面友好、数据处理功能强大、应用成本低等优点。     

基于LabVIEW的氢燃料发动机检测系统开发

基于LabVIEW虚拟技术开发了一套氢发动机检测系统。整个系统采用自顶向下的模块化编程方式,由传感器信号检测、信号处理、信号模拟、模拟示波器和帮助文档等五大功能模块组成。它可对发动机的转速、气缸压力、发动机温度等工况参数进行检测,并完成数据的采集,信号的分析、处理、显示和存储等功能。以气缸压力传感器模块为例对系统的设计进行了介绍。     

基于LabVIEW的搅拌机控制系统设计

当搅拌机内的物料粘度发生较大变化时,需要对搅拌机的速度进行相应的控制.为了实现控制过程的自动化,设计了一种基于LabVIEW的、直流电机驱动的搅拌机控制系统.通过检测搅拌机主轴的负载转矩,结合相关的硬件,利用LabVIEW完成数据采集、分析和处理,进而完成对搅拌机转速的实时控制.通过建立直流电动机的动态数学模型,对控制过程进行了模拟仿真.