工程测试技术课程设计报告书--水塔液位测量控制系统

工程测试技术课程设计报告书--水塔液位测量控制系统 工程测试技术课程设计 报告书 设计题目 水塔液位检测及控制系统设计 院 ,系, 机械工程与应用电子技术学院 班 级 070101 指导教师 崔玲丽 组 长 张超 07010131 组 员 唐凯 07010129 付博研 07010124 杨雪 07010119 西迪 07010151 李海新 06010122 2010 年 6月 21日 北京工业大学 目录 一、课题背景.............................................. 3 二、水位检测控制原理 ..................................... 3 2.1 控制 ........................................... 3 2.2 控制的实现 ......................................... 4 2.2.1 水位信号的获取 .................................. 4 2.2.2 信号的采集与输出转换 ............................ 4 2.2.3 LabVIEW功能要求 ................................. 4 2.2.4 信号输出与注、排水功能的实现 .................... 4 三、LabVIEW控制程序的设计 ................................ 5 3.1 前面板介绍 ......................................... 5 3.2 程序框图原理 ....................................... 6 3.2.1 信号采集部分 .................................... 6 3.2.2 工作状态显示部分 ................................ 8 3.2.3 程序逻辑部分 .................................... 8 3.2.4 信号输出部分 ................................... 11 四、硬件系统的选择及搭建 ................................ 11 4.1 硬件的选择 ........................................ 11 4.1.1 传感器的选择 .................................. 11 4.1.2 电机的选择 .................................... 13 4.1.3 电磁阀的选择 .................................. 14 4.1.4 继电器的选择 .................................. 15 4.1.5 信号采集卡的选择 .............................. 15 4.1.6 外部放大电路的制作 ............................. 16 4.2 硬件的连接 ........................................ 16 五、系统测试完善 ........................................ 19 5.1 系统测试 ........................................... 19 5.1.1手动水位控制调试 ................................ 19 5.1.2区间水位控制调试 ................................ 20 5.1.2精确水位控制调试 ................................ 22 5.2 系统完善 ........................................... 23 六、小组成员及分工 ...................................... 23 张超 ................................................... 23 唐凯 ................................................... 24 付博研 ................................................. 25 杨雪 ................................................... 26 西迪 ................................................... 27 李海新 ................................................. 27 七、参考文献............................................. 28 一、课题背景 水塔的应用十分广泛，现今存在的水塔液位控制主要有机械式、电气式、光电、电磁式等，这些控制虽能满足控制水位的要求，但是自动化程度都不够高，本设计系统利用LabVIEW软件自动检测并控制水塔的液位， 操作人员只需在LabVIEW控制程序中设定好相关的参数即可实现对水塔液位系统的实时精确控制。 二、水位检测控制原理 2.1 控制方案 按照常规的控制系统设计的思路，总体设计分为三个部分:信号的采集、信号的处理显示和信号的显示输出控制。针对本课题水塔水位检测及控制，画出其原理图如图 1 水塔检测控制系统原理图。利用传感器获取水位信息，经A/D转化之后将模拟信号转换为计算机课处理的数字信号，通过具体的电压与水位的关系，由电压转换得到水位，按照一定的逻辑关系对水位进行处理，得到信号输出，控制后续电路的工作，进而控制水位的变化，实现水位检测和控制。 图 1 水塔检测控制系统原理图 2.2 控制的实现 2.2.1 水位信号的获取 通常来说，对水位检测有接近式电容开关和电容式压差变送器两种，这里我们显然要测出任意时刻水位的具体值，接近式电容开关无法满足要求，须选用电容式压差变送器，将传感器敏感部分放入水底，其信号输出部分输出一个电压信号。将这个信号经过程序处理显示成具体的液位，并根据相应的程序关系再输出一个信号。满足这样要求的传感器常用的为液位变送器，根据现有条件，选择SENSE INSTRUMENTS公司生产的STK633型传感器。其相应参数介绍在后续硬件选择中。 2.2.2 信号的采集与输出转换 采集的信号为一模拟量电压信号，要想将信号应用还需要经过一个A/D转换才能使用。同理，计算机程序给出的也只是一个数字信号，必须经过D/A转换，才能把数字信号转化为模拟信号，控制后续电路的工作。我们采用实验室的National Instruments公司的USB6251采集卡来实现要求的A/D和D/A转换。采 、67这两个端口接收到电脑程序中，模拟电压量集的模拟电压信号从a01的68 的输出从21、22、55这三个口输出，得到两个输出电压，分别控制注水和排水电机工作。 2.2.3 LabVIEW功能要求 我们这个水塔水位系统的功能要求如下: 1.实时检测水塔液位并显示出来。 2.用户自己设定一个具体水位值，系统自动保持水位在这个值。 3.用户也可设置一个水位范围，系统自动保持水位在这个范围。 4.用户还可通过软件手动控制水塔水位。 以上四个功能是本设计系统的主要部分，LabVIEW程序的设计都是根据这几个功能来完成的。具体的程序设计将在第二部分着重介绍。 2.2.4 信号输出与注、排水功能的实现 经过LabVIEW处理过的信号将会根据一定的逻辑关系输出一个信号控制电机工作来完成水位的调节，由USB6251输出的信号是不能直接驱动电机转动的，我们需要设计一个电路来完成这个功能。 电机转动我们只需要一个开关来控制即可，考虑到电机断电之后还会由于惯性转动，是水位发生变化，影响系统的精度，我们在电机相应的回路位置串接一个电磁阀，电磁阀随电机一起同时工作，这样即使电机转动，电磁阀关闭也会限制水的流动，从而精确控制。而开关的控制则需要LabVIEW给出的信号来控制，LabVIEW系统给出的电压信号是不能直接驱动电机和电磁阀的，电机电压220V，电磁阀工作电压24V，这样就考虑用继电器来完成相应的控制，继电器工作，电机和电磁阀工作。只需控制继电器的工作即可。为完成此功能，设计一个简单的放大电路实现继电器的工作，继电器的两个开关分别控制电机和其相应 图 2 注水、排水控制的电磁阀。采用两组电路，即可完成排水和注水的两部分。如 电路所示，M为继电器。 图 2 注水、排水控制电路 三、LabVIEW控制程序的设计 3.1 前面板介绍 在设计的介绍中我们已经明确了水塔水位检测控制系统的基本要求，程序的设计就是完成这些功能。首先，我们设计出满足基本功能的前面板，如图 3 LabVIEW控制系统前面板所示。 第一部分功能为水塔液位的检测，在前面板上给出一直观清晰的显示，既能通过具体读数显示，又给人以形象展示，如图3左侧部分。 第二部分为功能显示灯部分，这一部分只是让我们能更清楚的知道系统现在的工作状态，分为注水、排水指示灯部分和水位上下限报警部分。当水位超过90或低于10的时候，可能导致系统无法正常工作，分别给予上限报警或下限报 警，用高亮的红色显示报警。控制系统的功能在实现的时候，电机和响应电磁阀工作，我们需要给出一个指示，注水和排水电机分别高亮绿色显示。 第三部分是控制部分，为主要部分。系统的三个工作功能选项，精确水位控制、区间水位控制、手动控制。这三个功能是并行的，只能选择其中一种工作状态，一种工作状态起作用，另外两种就不起作用。 工作时，相应指示灯高亮。 图 3 LabVIEW控制系统前面板 3.2 程序框图原理 根据前面板的设计，程序框图出现相应的控件，将各种控件按照一定的逻辑关系连接在一起即可完成整体控制系统的设计。整体分为信号采集部分、工作状态显示部分、程序逻辑部分以及信号输出部分。 3.2.1 信号采集部分 通过DAQ助手，选择采集模拟量，选用的National Instruments公司的USB6251采集卡，选用a01通道，信号便可采集到电脑。模拟信号转变为数字信号，首先动态数据转换为数组，再经过索引数组即可变成我们程序可处理的数字量，这个量就是传感器输出的电压。电压与液面高度是有一定关系的，这跟传 感器的类型有一定的关系。我们选用的是STK633液位变送器，其输出电压为1—5v，测量范围1-100cm，先进行标定。测得数据如表 1 液位变送器电压——水位表所示 电压(V) 水位(cm) 1.0 0 1.3 5 1.5 10 1.6 15 1.8 20 2.1 25 2.2 30 2.4 35 2.6 40 2.8 45 3.0 50 3.4 60 3.8 70 4.2 80 表 1 液位变送器电压——水位表 将得到的数据进行拟合，得到对应的电压与水位的关系，如图 4 液位变送器电压水位拟合曲线所示 图 4 液位变送器电压水位拟合曲线 经MATLAB计算得到水位H(cm)与电压U(V)的关系 H,25，(U-1) 这样经过两个运算关系之后就把电压转变成了水位值，这个水位值可以经过 显示控件直接显示，其值也作为后续步骤的输入值。 3.2.2 工作状态显示部分 本程序系统有多个工作状态，电机的工作状态我们也要实时了解，如果水位偏离了水塔工作的正常范围，还必须作出报警，这里根据硬件设置低于10cm时下限报警，高于90cm时上限报警。当选择了相应的工作状态之后，相应的工作指示灯高亮。给出电机信号的同时，把电机工作状态告诉操作者。这些功能的实现都是靠布尔显示控件来实现的。可以在前面板中右键设置不同工作状态的颜色等属性。 3.2.3 程序逻辑部分 控制部分是程序的灵魂部分，它的逻辑关系这里详细讲解。程序框图如图 5LabVIEW控制程序框图所示。 图 5LabVIEW控制程序框图 首先在控制方式选择里设置一个下拉列表，供用户选择控制方式，我们这里给不同的方式赋值，便于程序的编写。如图 6 控制方式选择所示。 图 6 控制方式选择 接下来程序就要判断用户选择了那种控制方式，如果判断出用户选择了一种控制方式，输入控件就得到了相应的赋值，程序就以这个值执行下去。 下面逐个分析每种控制方式的控制原理: 精确水位控制:用户输入想要精确控制的水位，与传感器得到的水位的信号做比较，如果输入的值大于目前水位，输出一个布尔信号TRUE来控制后面的电压输出部分，进而控制注水电机的转动;否则给出FALSE，注水电机不动。如果输入的值小于目前的水位，则给出另一个布尔信号TRUE控制排水电机的工作，否则给出FALSE不执行操作。如果恰好是这个水位，也不做响应。如图 7 精确水位控制所示 图 7 精确水位控制 区间水位控制:用户输入允许的最高水位和最低水位，系统检验设定值与实际水位的关系，如果实际水位超出设定最高水位，则给出给出一个布尔信号 TRUE来控制后面的电压输出部分，进而控制排水电机的转动，否则给出FALSE。如果实际水位小于给出的最低水位，则给出另一个布尔信号TRUE控制注水电机的工作，否则给出FALSE不执行操作。如果水位在用户输入的允许范围内，则不做响应。如图 8 区间水位控制所示 图 8 区间水位控制 手动水位控制:这个功能允许用户通过程序控制一个开关来控制电机的注水和排水。此功能最为简单，控制原理与上述两种控制方式相同，通过判断开关的状态给出响应的布尔量。如图 9 手动水位控制所示 图 9 手动水位控制 上述三种控制方式都是通过布尔量来控制如何给出信号的，三种工作方式，只要有任何一部分给出信号即可给出信号，因此可将上述三种方式的布尔结果进行一个或运算然后给出一个总布尔量，即只要有一种工作方式让电机工作，电机就会工作，这就是程序的核心部分了。 3.2.4 信号输出部分 程序核心部分给出布尔量之后，通过判断布尔量的状态来控制给出高电平信号还是低电平信号。采用条件结构，如图 10 信号输出所示，如果为真就给出高电平5v，如果为假就给出低电平0。这里的信号都是通过仿真的直流信号给出的，这样输出就直接为一模拟量了。 图 10 信号输出 注水排水两个电压信号分别通过DAQ助手输出到数据采集器的两个端口，控制注水和排水电机及相应的电磁阀。这两个信号就是在控制电路图中所示的注水、排水信号。两个信号输出有三个接口，其中一个为公用的地线。 四、硬件系统的选择及搭建 4.1 硬件的选择 4.1.1 传感器的选择 由测试工程的课程可知，液位变送器是最适合这个系统的，根据水塔的液位范围我们选择STK633型传感器，如图 11液位变送器所示。 图 11液位变送器 其相关参数如下: 型号:STK633 工作电压:12——36V 工作压力:0——10kPa 最大压力:30 kPa 输出信号电压:1——5V 其分为敏感部分和辅助工作部分，敏感部分放入水中，由于是电容原理的传感器，不可用手或者其他硬物接触传感器表面，以防传感器损坏。 STK633型传感器是能量控制型传感器，需要外部提供工作电压。其敏感部分放入水中感知压强水位，信号工作部分内部结构如图 12 液位变送器接线图所示，共三个接线端，P+表示电源，S+表示输出信号，-表示接地。使用时，把P+和-两端接到稳压24V的直流电源上即可，信号两端S+和-接到采集卡端口，这样既可完成信号的采集。 图 12 液位变送器接线图 4.1.2 电机的选择 根据水塔整体的尺寸相应地选择一定功率和速度的电机，保证系统正常工 作，如图 13 注水、排水电机所示。其参数如下: 型号:15SG0.5-6 功率:80W 最高扬程:10M 规定扬程:6M 频率:50Hz 电压:220V 3m/h最大流量: 1 3m/h规定流量:0.5 转速: 2860r/min 电流:0.38A 绝缘:E级 图 13 注水、排水电机 4.1.3 电磁阀的选择 电磁阀在此起到一个开关的作用，是配套电机使用的，选用和本系统直径相当的即可，在此选择直流24V的。如图 14 电磁阀所示 图 14 电磁阀 4.1.4 继电器的选择 继电器选择，因为程序给出的信号比较，设定为5V，选择时选择线圈电压为6V的即可实现放大电路的功能，而其控制的电路要能承受220V的电压。继电器原理图及实物如图 15 继电器实物图、原理图所示 图 15 继电器实物图、原理图 其中7、8脚接到三极管和6V处，1、5脚接电机两端，2、6脚接电磁阀两端，当7、8接通之后，继电器工作，相应的电机和电磁阀也就接通，可以控制注水和排水。 4.1.5 信号采集卡的选择 信号采集卡有多种多样，我们没有必要专门找一个，只要能采集简单的电压数据并输出模拟电压即可，这里就利用实验室的National Instruments的USB6251即可。如图 16 USB 6251采集卡所示。其相应参数可参见。 图 16 USB 6251采集卡 4.1.6 外部放大电路的制作 前面已经将外部放大电路设计完毕，选择两个TIP31C型NPN三极管完成，为了连接器件方便，将其焊接在一电路板上，如图 17 外部电路板所示。与其对应的电路原理图如图 2 注水、排水控制电路所示。 图 17 外部电路板 在制作电路板的时候，直接选择大功率的TIP31C型NPN三极管，刚开始时为防止电压过大加了一个电阻，后来发现电阻使电路无法相应，电路无法工作，此时分析得知电压过低，去掉电阻之后电路既可正常工作。焊接的电路板比较粗糙，两个电路使用颜色不同的电线，这样在电路连接的时候就会很方便，不用找三极管的各个极了。 4.2 硬件的连接 硬件选择好之后，便可以按照程序的逻辑把它们按照一定的关系连接起来。 再将6251给出的信号连接到三极管放大电路，先将传感器的信号接到采集卡上， 把电机和继电器的线正确连接到继电器上，然后将放大电路的各线连接到响应的电源上即可。水塔硬件如图 18 水塔模型所示。 图 18 水塔模型 水塔模型的硬件系统包括主水塔和副水塔，副水塔的水位我们不做要求，只为主水塔供水及存水。电机有两个，分别控制向主水塔排水和注水，在相应的电机回路中，串联一个电磁阀，防止在控制系统停止后电机由于惯性导致系统继续使液位发生变化，这里同一组电机和电磁阀利用同一个继电器控制，电机开则电磁阀也开，否则都关。 电机、电磁阀和继电器的工作分别需要220V交流、24V直流和6V 直流电压，由于没有购买相应的电源，只能利用实验室已有的平台，如图 19 供电实验台所示 图 19 供电实验台 由于水塔的电机和电磁阀距离供电试验台较远，我们采用一个相当于接线端子的中间过渡，将电机、电磁阀、试验台、继电器、采集卡连接起来，这样接线就可简便一些。中间接线架如图 20 接线架说明图所示 图 20 接线架说明图 经过连线将采集卡、水塔电机、继电器、放大电路、电源等连接好之后，得到可以正常工作的系统，如图 18 水塔模型所示。 五、系统测试完善 5.1 系统测试 系统连接完成之后，需进行测试，检验各个功能的正确性。 5.1.1手动水位控制调试 首先检验手动调节功能，先在下拉列表里选择手动水位控制，然后点击运行，此时工作指示灯高亮，在手动水位控制区域把注水开关打开，此时注水指示灯高亮，在左侧液面高度中，液面上升，正常工作，如图 21 手动控制正常工作所示。 图 21 手动控制正常工作 继续注水，一直让水位达到100cm，此时水位已经超过90cm，系统自带的水位极限检测发出警告，上限指示灯高亮变红，提醒用户采取有效措施。可以选择手动排水或者其它方式控制水位。如图 22 液位报警所示，采用手动排水。 图 22 液位报警 5.1.2区间水位控制调试 根据要求，先把区间设置好，点击运行，此时水位在规定区间内，系统不做 相应，如图 23 区间水位控制1所示 图 23 区间水位控制1 如果水位低于设定的最低水位，系统检测到之后自动注水，直到水位达到要求的最低水位。然后停止注水，如图 24 区间水位控制2所示 图 24 区间水位控制2 当前水位高于设定的最高水位，系统自动检测然后排水，直到水位达到设定的最高值。如图 25 区间水位控制3所示 图 25 区间水位控制3 5.1.2精确水位控制调试 选择精确水位控制方式，输入要控制的精确水位。当前水位低于要求的精确水位时，注水，达到精确水位时停止。如图 26 精确水位控制1所示 图 26 精确水位控制1 当前水位超过所设定的精确水位时，排水，直到达到设定水位。如图 27 精确水位控制2所示 图 27 精确水位控制2 5.2 系统完善 系统经过以上检测之后，可以正常工作完成要求的功能，达到了课程设计的目的。但是，在测试的过程中依然存在着一些问题。 首先，由于时间的仓促，硬件的连接比较粗糙，各种接线比较杂乱。 其次，液位变送器工作间歇性失效。由于长时间的放置损坏的原因，液位变送器会间歇性出现不工作的情况，这给我们的系统造成很大的麻烦，有时就无法工作。在精确水位控制和区间水位控制两种方式中，工作状态前期的响应都是很正确的，但是在完成工作，进入平衡状态时出现一个突变，液位变送器采集的信号传给采集卡时信号突变成0，经过几秒钟的响应之后才会恢复正常，这也就导致系统再次响应发生不必要的错误。 以上问题解决之后，系统便可正常无误的工作了。 六、小组成员及分工 6.1小组成员分工表 本次课设我们共有6人，分配任务如表 2 小组人员分工表所示 姓名 学号 任务 07010131 张超 电路设计，LabVIEW编程，功能调试及报告撰写 07010129 唐凯 水塔搭建及电路连接 07010124 付博研 水塔搭建及电路板制作 07010119 杨雪 电路调试、报告修改及ppt制作 07010151 西迪 资料整理、搜集 06010122 李海新 资料查阅 表 2 小组人员分工表 6.2各成员工作介绍 张超 作为组长，首先要对项目有一个充分的了解，给大家分配任务。在观察了原有水塔模型的基础上，设计水塔的相关功能，将任务分成软件和硬件两大部分。 考虑到我们组有西迪和李海新两位同学基础比较薄弱，让他们两个进行一些资料的搜集整理，对整个任务有个理解。本人主要完成软件部分的学习，然后编写主题程序。唐凯跟付博研动手能力强，在我完成电路等的设计之后让两人完成电路各个部分的安装。 软件部分是新的内容，需要有较多的时间学习编程，这部分的工作自然落到我的身上。先到图书馆借阅LabVIEW的书籍完成对软件的基本学习，然后根据水塔的功能要求设计具体的前面板控件，再利用功能要求设计程序框图的逻辑关系。在程序设计的过程中，也遇到了很多问题，模拟程序运行没有问题了，这就需要与硬件连接了，但是在利用采集卡的时候，费尽九牛二虎之力还是没法，于是找实验室的师兄帮忙，刚开始师兄也尝试了很多，一个晚上也没有解决，后来就到很多论坛搜索相关内容，可都是无果而终。经过一个多星期的折腾，在一次尝试中终于靠着师兄的帮助把信号通过采集卡输出了。 实验室的水塔模型经过多年的放置，很多部件都丢失了，值剩下电机、传感器、水塔几个部件，电磁阀也坏了一个，这些都需要我们重新完成。在了解的大概需要的部件之后，去中关村买了电磁阀、继电器等元件。以前的传感器长时间放置还有人为的不正当使用使其功能收到很大影响，有时还无法工作，但是传感器价格昂贵，我们还是凑合使用，这也就导致我们最后的成果收到较大的影响。原先的电路连接都已经丢失了，我自己按照残缺的部件设计出相应的放大电路和电路连接，使功能都能够实现。在告诉了唐凯、付博研具体的要求之后，有这两个人完成了实物的连接。 最后的调试，叫上大家一起去，现场解决问题，顺利完成的本项目的各项功能在最后调试的过程中，有两个问题是我们暂时无法解决的，一个是传感器的问题，由于资金的限制，我们无法更换新的传感器;另一个问题就是当自动控制部分，当系统平衡之后，传感器的信号发生突变，这还需要请教有关老师解决。 我们的系统虽然还有一些小问题，但还是很有成就感的。此次课设，在拿到一个完全陌生的题目之后，能够分析任务，然后具体分工，自己学习软件协调大家完成整个任务对自己的锻炼很大，学到了很多有用的东西，对以后的学习研究都有经验借鉴。 唐凯 此次我们小组做的课设是:水塔液位控制以及控制系统的设计。自己在课设里担任的工作是对原有水塔进行改建以及搭建，以及电路的连接。由于之前的水塔搁置以久，所以我们想先检验一下其各原件是否还能正常工作，我们首先对电机进行检查，把电机才下之后，将其调成手动模式，接通电源试试其能否运转，可是不能正常运转，一开始以为是坏了，搁了一会之后发现电机很烫，于是我们想到可能是由于水垢的缘故，电机不能正常运作了，于是拆开清理水垢之后，电机便能在接通电源之后能运转了。然后又试了其在自动状态下，给了信号之后， 电机也可以正常运作。之后又对电磁阀进行了检验，发现其中一个电磁阀坏了，但是在购买了新的电磁阀之后问题便解决了。后来，在查阅了一些资料以及自己的摸索，知道了如何使用压力传感器，但是发现传感器工作并不稳定，有时灵，有时不灵，但由于其价格较高，没有购买新的，就把旧的将就一下用了。在对主要的原件检验之后，简单地使用电机手动挡检验水塔能否进行抽水，可是通电之后，发现电机虽然转了，但是不能进行抽水，一开始不知道什么原因，还以为水管的哪段堵住了。后来我突然想到家里以前自来水龙头的水特小，是因为在装的时候，水管接口处有一股空气的原因，于是稍微松动水泵盖的螺丝，让其先漏掉一些水，同时也有“嗤嗤”的声音，估计就是把那股空气放掉了。在拧紧螺丝之后，水泵就可以实现正常的功能了。在对水塔各器件进行完了检验之后，由于各器件都拆下了，于是对原有的水塔进行了重新的搭建，将一些需要改进和修改的地方都进行了重新的安装。在组长编写完控制程序之后，让组长把控制系统对各器件的控制以及各部分的程序的功能进行讲解。在对整个程序有了了解之后，知道各部分的功能之后，就对整个系统的电路进行重新的连接(由于之前的电路连接比较杂乱，就将其全部拆除)，自己对电路重新连接之后就对每根线该连哪，该怎么连有更清晰地把握，而且在自己进行电路连接的时候也对信号输入、输出以及接地线都采用了不同颜色的导线，这样在最后电路与数据采集卡以及电源系统连接的时候就更方便、快捷。 在做好了一切工作之后，最后连接完，调试之后，水塔系统可以正常的运作，并能实现预设的各种功能，只是由于传感器的原因，在实现部分功能的时候存在一些问题，但大体还是成功的。此次的课设很好地锻炼了自己动手能力，同时也培养了自主学习，对资料的搜集、整理、应有。 付博研 首先说我的电路板制作。这个学期我们也有一个电路板制作的课程设计，所以制作起来麻烦不大。先是准备一张电路板，然后准备电路要用的元器件。我们的电路并不复杂，主要就是为了触发后面的继电器，将输入的信号放大。有三极管和几个电阻。三极管是从中关村买的，电阻则是从机电控制学科部的实验室里找的。焊接过程用了一个小时左右就完成了。 然后说说我们水塔的搭建。我们组所作的课题之前有学长做过，所以实物已经有了，我们就在他们的基础上进行改装。首先我把原来的水塔上面的零件都拆下来，因为我们的设计思路和他们的不一样。然后我检查了一下那个两个水塔，最大的问题就是封闭不好。水塔在加水之后底部的压强较大，漏水现象非常明显。检查后我还发现，水塔底部和水管连接的地方也已经爆裂了。于是我先买来了封胶带，希望能用这个来接觉这个问题，但是爆裂的太严重了，封胶带根本起不了多大作用。然后我就又想用铁丝将水管和水塔用力绑在一起，但是结果是榜上之后从缝隙里还是渗水十分明显。最后，我买了一些防水胶布，然后裹在了水管的 上面，裹得特别严实，加上水之后，虽然还是有一点泄露，但是已经非常不明显了，对我们的系统几乎没有影响了，所以最终就用防水胶布把水管和水塔固定在了一起。 杨雪 在本次课设中我的任务主要是电路调试，课设报告的修改以及ppt的制作。 自从电路课设选了A组难度的课题之后，我在电路板的焊接和调试方面学习和积累了很多知识和经验，于是在测量的课设上就将他们付诸了实践，在电路成型之后参与了调试的工作，和大家一起保证了电路的正常运行。 在和大家一起连接、搭构各部分硬件的过程中，我也同大家一道学习、研究了各个器件的参数、性能以及工作原理，并能够分析出问题的原因，最后经过讨论取得解决办法。例如:我们目前使用的传感器STK633，它的内部共三个接线端，其中P+表示电源接口，S+表示输出信号接口，-表示接地。在实际运用中，我们只要把P+和-两端接到24V的直流电源上即可，信号两端S+和-接到采集卡即可;另外，由于现有的传感器在信号的输出方面有一定的误差，这给我们的水体注入、排除功能带来了一定的不准确性，我们针对这一问题也提出了更改LabVIEW程序控制软件的默认初始值这一方案，将误差修正到最小，保证水位的精确度。在最后的修改完善部分，我还提出了增加防漏功能的建议，希望通过对水塔外部密封性的测量，产生一旦发现水体泄露即可自动中断当前操作的功能，并对此搜集了相关资料，研究如下: 液体泄漏检测仪(L0702) 漏液定位系统的检知及定位原理 漏液定位系统的传感线由以下的3线组成 传送检知器信号的信号线(H线) 检知泄漏的传感线(S线) 确定泄漏位置的阻抗线(L线) 当S线与L线之间接触到导电性液体之后，检知器在发出警报的同时，根据与传感线成比例的L线的阻抗值，计算出短路的位置，从而确定泄漏的方位。并将其表示在检知器的显示屏上。 泄漏的位置是根据传感线的总长度按照比例算出的，因此在确定泄漏位置之时，不受传感线的总长度的影响。 位置(距离)检知系统 传感线与信号线以串联的方式进行连接，检知器检出传感线的长度，并将其表示。 在使用环境良好(干燥，无尘)时，1台的检知器最大可连接1000m的传感线。 位置分割(距离)检知系统 对于信号线，传感线以并联的方式进行连接，在各传感线间接入具有一定阻抗的接线分配器，以此区别各组传感线，从而判断泄漏的位置。 将传感线的总阻抗与传感线分配器的阻抗(相当于20m的传感线的阻抗)进行合计，能够使用的传感线的总长度为1000m。 由于负责课设的修改、ppt制作以及视频的拍摄工作，我对自己没有参加的设计部分也进行了深入的了解和学习，向同组讨教了很多不懂得问题，保证了对全部课设设计过程的熟悉和掌握。 西迪 我首先在网上找水塔的好多概念后不知道那个是最好的概念所以我把所有找到的概念告诉我的组，我们一起来解决问题。 对我来说，这是一种非常好的机会来学新的东西，跟我组互相帮助，互相学习，一起决定和总结问题。我主要在网上搜索了一些关于这方面的文章，发现以前别人的研究方向，然后跟大家讨论解决问题。 我心里很高兴看了大家很认真的动手也听了每个人的想法，最后我们成功了。 我自己有很多不懂的地方，我还要请教自己组内的帮助，大家对我帮助都很大，这次课设对我帮助很大。 李海新 通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。我沉深体会到做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了。通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一。所以这个课程设计对我们的作用是非常大的。另外，通过这次课设，我也从老师和同学身上也学到了很多。当然不单指的是知识，更多的是如何运用所学的知识，如何 去和他人配合共同完成任务，这些正是我所欠缺的。 在此，感谢老师的细心指导，也同样谢谢其他同学的无私帮助～ 七、参考文献 1 龙华伟，顾永刚. LabVIEW8.2.1与DAQ数据采集. 清华大学出版社，2008 2 王伯雄，王雪，陈非凡.工程测试技术.清华大学出版社，2006