摘 要

随着国家政治经济水平的不断提高，各个城市乡镇的交通条件也越来越好，人们对于快速出行的需求也在不断增加，而汽车作为主要的交通工具之一，其销量也是年年上涨。相比于传统的大功率机械水泵容易造成功效损失和不必要的能源消耗，能根据实际情况调整水泵的工作参数，使发动机能一直工作在最好的状态下的电子水泵开始成为时代主流。所以需要设计一个电子水泵性能测试试验台对其性能进行测试，能够对数据进行处理显示，保存调用，研究其是否满足汽车的需求，帮助它进行更新换代。

本文基于虚拟仪器技术和LABVIEW设计了一款电子水泵性能测试系统，首先是通过NIDAQ的虚拟端口采集好水泵的电压，电流，流量，压差等原始数据，然后输入到LABVIEW上设计好的数据采集模块，接着这些原始数据会通过处理模块得到其他电子水泵的性能参数，然后是数据显示，让处理后的数据在测试台主界面上以曲线图的方式进行动态显示，方便实时监控，下一步在副界面上采用线性拟合的方法对数据进行处理，以曲线图的形式显示各个数据之间的关系，最后将采集到的数据以表格的文件形式存储到电脑上的指定的地方，事后也能将保存好的数据调用出来，不仅能够直接打开数据文件进行查看，也能够将其在LABVIEW上以图形的方式显示出来，方便事后对各个时间段的数据进行研究。

经实验，本次设计的测试系统能够有效的对电子水泵的性能参数进行采集处理，同时能够存储采集好的数据，并能够随时调用显示对其进行下一步的研究，运行结果可靠，使用简单方便，满足了设计要求。

关键词：电子水泵，LABVIEW，测试系统。

Abstract

With the continuous improvement of the country's political and economic level, the traffic conditions in cities and towns are getting better and better, and people's demand for fast travel is also increasing. As one of the main means of transportation, the sales volume of cars is also increasing year by year.Compared with the traditional high-power mechanical water pump, it is easy to cause loss of efficiency and unnecessary energy consumption. The electronic water pump, which can adjust the working parameters of the water pump according to the actual situation and make the engine work in the best state all the time, has become the mainstream of The Times.Therefore, it is necessary to design an electronic water pump performance test bench to test its performance, to process and display the data, to save the call, to study whether it meets the needs of the car, and to help it upgrade.

Based on virtual instrument technology and LABVIEW designed a electronic pump performance test system, the first is through the NIDAQ virtual port to collect good pump voltage, current, flow, pressure raw data, and then input to the LABVIEW designed data acquisition module, then these raw data will be other electronic pump performance parameters is obtained by processing module, and then the data showed that let after processing the data in the test stand on the main interface for dynamic display in the form of graphs, convenient and real-time monitoring, the next step in the vice interface using linear fitting method of data processing,In the form of a graph shows the relationship between the individual data, finally will be collected the data file is stored in tables to the designated place on the computer, later also can keep good data calls out, not only can directly open the data file to view, also able to graphically displayed on the LABVIEW, convenient later for each time period of data for research.

Through experiments, the test system designed in this paper can effectively collect and process the performance parameters of the electronic water pump, store the collected data at the same time, and be able to call the display for further research at any time. The operation result is reliable, simple and convenient to use, and meets the design requirements.

Keywords:Electronic water pump, LABVIEW, test system.

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究的背景及意义 1

1.2 国内外研究现状及相关技术 1

1.3 课题的主要研究内容 3

第2章 方案论证与选择 5

2.1 基于小型DCS的水泵测试系统的设计 5

2.2基于FOC算法的水泵测试系统的设计 5

2.3 基于LABVIEW的水泵测试系统的设计 6

2.4 方案的比较与选择 6

2.5 测试系统的需求分析 7

第3章 软件系统的整体设计 8

3.1 软件系统的整体结构 8

3.2 子程序设计 10

3.2.1 数据采集子程序设计 10

3.2.1.1 数据采集端口设计 10

3.2.1.2 数据采集模块设计 10

3.2.2 数据处理子程序设计 12

3.2.2.1电流处理模块的设计 12

3.2.2.2电压处理模块的设计 12

3.2.2.3 压差处理模块的设计 13

3.2.2.4流量处理模块的设计 13

3.2.2.5数据处理模块的设计 14

3.2.3 曲线拟合子程序设计 14

3.2.4 数据存储子程序设计 15

3.2.5 数据查询子程序设计 16

3.3 系统的前面板设计 17

第4章 结果分析与讨论 20

4.1 采集的数据分析 20

4.2 曲线拟合的结果分析 20

4.3 历史数据查询的结果分析 21

第5章 总结与展望 22

参考文献 23

致谢 25

第1章 绪论

1.1 研究的背景及意义

众所周知，随着经济水平的不断提高，人们的物质精神需求也越来越高，汽车作为人们的出行工具，它的总数量也是在年年增加，光是在中国，其每年的产销量就在3000万辆左右，这样的数字代表的能源消耗也是非常惊人的。而作为汽车“心脏”的发动机就是消耗燃料为汽车提供动力的所在，但是发动机在工作时，燃料的燃烧会产生巨大的热量，这温度一旦累积过高就会对本是金属制品的发动机造成不可逆的损伤，“心脏”一损伤就会对汽车对人们的出行造成伤害。汽车发动机的冷却系统就可以将热量及时的散发出去，其性能好坏将直接影响“心脏”的工作状态，而水泵作为发动机冷却系统的重要组成部分，让冷却液在系统中流动，使发动机的缸体降下温度，保证了发动机能在合适的温度状态下工作，保证“心脏”的正常跳动。

机械水泵作为市面上的主流选择，是现在汽车冷却系统的重要部分，安装在汽车的前端，水泵的转动与发动机的转动按固定传动同步起来，一般情况下，发动机在低温启动时需要进行快速升温，达到启动标准，此时水泵的转速就会快速提高，达到一个很高的程度，也不会需要很多的冷却液。但是有时候汽车会处于一种大负荷但低速度的工作状态，这时候水泵工作又会需要很多的冷却液。所以为了保证汽车在绝大多数情况下能够正常工作，汽车的水泵只能设计的很大功率，但是这样的大功率只会造成不必要的损失。而选择电子水泵就会好很多，因为电子水泵在工作时是通过传感器来收集前端发动机的温度，转速等工作参数，然后再将这些数据与发动机最好工作状态时候的数据进行比较判定，最后根据实际情况调整水泵的工作参数，使发动机能一直工作在最好的状态下，这样就能减轻不必要的油耗，提高工作效率，同时电子水泵能很好的满足汽车低温工作的需求。