基于LabWindows/CVI的收割机噪声排放检测系统研究

程丽霞

（太原工业学院机械工程系，山西太原　030008）

基于LabWindows/CVI的收割机噪声排放检测系统研究

程丽霞

（太原工业学院机械工程系，山西太原030008）

收割机是集切割、拾取、脱粒、清选等多种功能于一体的大型农业装备。论文以我国联合收割机检测的相关标准为依据提出了噪声、排放等参数的检测方案，采用LabWindows/CVI软件开发出的检测系统，能够实现对作业平台的计算机控制及相应数据的采集、存储、计算、传输和处理，该检测系统对于提高收割机的质量具有重要意义。

LabWindows/CVI；收割机；噪声；排放

0　引言

在现代社会中，噪声和环境污染越来越受到重视，它对人们的生活产生了一定影响。为了适应发展高效节能的现代化农业装备，减少在农业生产过程中长期处于工作状态的驾驶员的疲劳，对收割机的噪声和排放进行检测，对提高收割机的整体质量有重要意义。

1　LabWindows/CVI软件平台

LabWindows/CVI是一个完全的ANSIC开发环境，用于仪器控制、数据处理的应用软件。它以ANSIC为核心，将功能强大、使用灵活的C语言平台与用于数据采集、分析和显示的测控专业工具有机结合起来。它的交互式开发平台、交互式编程方法、丰富的功能面板和函数库大大增强了C语言的功能，为熟悉C语言的开发人员提供了一个理想的软件开发环境［1］。LabWindows/CVI软件把C语言的有力与柔性同虚拟仪器的软件工具库结合起来，包含了各种总线、数据采集和分析库。使用LabWindows/ CVI设计的应用程序可脱离LabWindows/CVI开发环境独立运行，并可以打包生成.msi安装文件。它主要采用事件驱动与回调函数方式，编程方法简单易学。

2　噪声与排放检测硬件部分的分析

对收割机的噪声检测，采用声级计进行测量，声级计计权特性是检验声级计性能的一项重要技术指标，也是选择声级计的主要依据之一［2］。根据《JB/T6268_2005自走式收获机械噪声测定办法》规定，在测定耳位噪声时，发动机应在设定转速下运转，切割、脱粒、清选等田间作业机构应在作业条件下运转，但没有作物和物料，粮响应空着［3］。排放检测采用不透光烟度计进行检测，它适用于柴油发动机的自由加速试验和瞬态烟度测量，同时符合GB_3847_2005的规定。不透光烟度计包含测量单元，内部装有相应的测量传感器［4］。最终硬件确定为MS6701的数字声级计和FTY-100的不透光烟度计。这两种硬件均采用RS-232串口进行数据通讯，且计算机拥有多个端口可以与不同的设备进行通讯，因此放到一个检测台中进行检测，并确保数据各自独立的传输给计算机。

3　噪声与排放检测软件系统设计

在噪声与排放检测系统的设计中，软件设计是关键，包括界面设计，检测流程设计，功能模块设计等。收割机噪声检测系统的流程如图1所示。

图1　噪声检测流程图Fig.1 Noise testing flow sheet

中断回调主要程序如下：

在对计算机端口读取相关数据以及将数据写入到EXCEL中时，均在一定的时间间隔后操作，这个定时器采用了不同的异步定时器而不是Timer控件，建立多个异步定时器后，在程序运行时相互独立，互不影响，而采用过多的Timer控件容易产生错误。在程序中使用异步定时器的步骤如下：①在变量定义中定义一个异步定时器；②声明异步定时器函数；③在主程序中创建异步定时器，如Timerdata=NewAsyncTimer（0.5，-1，0，asynCB2，0）（0.5为间隔的时间）；④在相应控件的程序中启动异步定时器；⑤编写异步定时器回调函数。在该软件中调用Excel存储数据时使用了ActiveX技术，主要程序如下：

软件检测的界面如图2所示。

图2　噪声检测界面Fig.2 Noise testing interface

排放检测系统与噪声检测系统相似，进入系统的流程与噪声检测相同，检测流程如图3所示。

图3　排放检测流程图Fig.3 Emission testing flowsheet

不透光烟度计在接到计算机的固定指令“A6 5A”后才会向串口发送所测的数据，因此须每隔一段时间向串口发送指令，再每隔一段时间读取串口返回的数据值，从而完成最终的测量。主要程序如下：

光吸收系数的读取法则与上述相似，在此不再详述。

4　总结

本文根据国家噪声及排放检测的相关标准，确定了收割机噪声及排放检测的具体方案及检测步骤，并采用基于C语言的LabWindows/CVI平台，进行了相关检测仪器的驱动开发，实现了仪器与计算机软件的实时通讯，并以此为基础，开发了一套收割机噪声排放检测软件平台，最终实现了对相关参数的检测。

［1］王建新，杨世凤，隋美丽.LabWindows/CVI测试技术及工程应用［M］.北京：化学工业出版社，2006.

［2］陈剑林，帅正萍，白滢，等.声级计的时间计权特性［Z］.中国计量科学研究院.北京，2007.

［3］JB/T6268_2005自走式收获机械噪声测定办法［S］.

［4］GB3847-2005车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法［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

程丽霞（1987-），女，山西人，硕士，助教。研究方向：机械电子工程。已发表论文两篇。