基于LabVIEW的液位非接触测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明主要用于测控分析领域，特别是应用基于LabVIEW的液位非接触测量系统。
【背景技术】
[0002]传统的液位变化数据测量主要靠人工去读数记录，有些比较危险的环境场所不适合人员直接在现场进行数据测量，同时人工进行数据测量时也比较容易产生误差造成不精确的测量，对于一些检测设备比较笨重的测量设备，给测量带来很多不便利。同时在采用虚拟仪器设备，以美国NI公司生产的LabVIEW为主，其主要支持NI公司生产的配套硬件数据采集设备，如数据采集卡，但是这些设备比较昂贵。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种能够价格低廉，能够安全、准确的检测出液位变化程度的基于LabVIEW的液位非接触测量系统。
[0004]技术解决方案。
[0005]一种基于LabVIEW的液面非接触测量系统装置，包括:测距模块、下位机、通讯模块、上位机，所述测距模块与下位机连接，所述下位机通过通讯模块与上位机连接；所述测距模块将数据通过下位机、通讯模块传输到上位机，上位机根据下位机传输回来的液位变化数据实时生成液位变化曲线。
[0006]所述下位机采用Arduino Mega 2560，下位机传输回来的液位变化数据，通过上位机中的LabVIEW软件实时生成液位变化曲线。
[0007]所述下位机可以根据实际需要，通过程序设置数据采集通道数。
[0008]所述下位机程序流程:进行串口初始化，不断检测串口是否有数据，若无数据存在，继续进行数据检测；若有数据存在，接收脉冲宽度数据，检测脉冲宽度数据，计算数据后，发送到上位机；将接收到的数据，将接收数据传输到上位机。
[0009]所述所述上位机通过运行指令，读取下位机中被测设备的液位变化数据实时通
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[0010]所述通讯模块采用有线模块或无线模块、网络进行液位的实时监控。
[0011]所述上位机根据实际生产的要求，设置液位数据变化上限值及液位数据变化下限值，当距模块检测到被测设备的液位变化数据高于所设置的液位变化上限值时或者低于所设置的液位变化的下限值时，系统将会进行警报。
[0012]所述对LabVIEW中的串口与数族连接，所述数族与VISA写模块连接，VISA写模块与VISA读模块连接，VISA读模块分别与波形模块及逻辑比较模块连接。
[0013]所述VISA写模块与VISA读模块之间设置延时模块连接，
所述上位机程序流程:首先设置串口，对LabVIEW中的VISA模块中设置串口号、波特率、奇偶校验参数，上述参数与下位机参数匹配，下位机传输的数据传到数族，再通过VISA模块中的写操作将数据写进去，然后进行延时，再通过VISA读模块进行读操作，将写入的数据读出来，生成相对应的波形，将图形显示出来；并将VISA读模块读出数据与逻辑比较模块中设置的参数进行比较，当读出数据高于上位机所设置的液位变化上限值时或者低于所设置的液位变化的下限值时，系统将会进行警报。
[0014]本发明的优点
1.本发明通过下位机进行液位变化数据采集程序的设计，避免采用比较昂贵的数据采集卡。
[0015]2.本发明能够对一些不适合人员直接进行液面数据变化测量的环境进行测量。
[0016]3.本发明能够很好的按要求设置液位变化数据的采集，通过对所采集的数据进行分析能够生成实时温度数据曲线，便于直接观察。
[0017]4.本发明对上位机预设液位数据变化的上限测量值及下限测量值，当其测距模块检测设备检测到被检测设备的液位数据变化值高于预设上限值或低于下限值时，进行警报提醒。
[0018]5.通过通讯模块实现网络实时监控被测设备的液位数据变化。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的一个液位数据变化测量流程图。
[0020]图2为本发明下位机程序流程图。
[0021]图3为本发明上位机程序流程图。
【具体实施方式】
[0022]本发明基于LabVIEW的液位非接触测量系统，包括以下具体步骤:
测距模块I检测设备与被测设备进行连接；下位机2读取所述测距检测设备检测到被测实验设备的液位数据变化；所述下位机2通过无线通讯模块与上位机进行连接；所述上位机接收所述下位机2读取由测距模块I检测设备所检测的被测设备的液位数据变化；根据所采集的液位数据变化生成液位数据变化随时间变化的曲线；根据所述液位数据变化曲线对实验设备进行分析。
[0023]本发明LabVIEW的液位非接触测量系统的实现过程如下:
步骤S1:测距模块检测设备与被测设备进行连接。
[0024]具体地，将所述测距模块固定在被测设备上方某一位置，进行液位数据变化的测量。
[0025]步骤S2:测距模块I与下位机2相连接。
[0026]具体地，按照图2设置下位机2流程:进行串口初始化，不断检测串口是否有数据，若无数据存在，继续进行数据检测；若有数据存在，接收脉冲宽度数据，检测脉冲宽度数据，计算数据后，发送到上位机；将接收到的数据，将接收数据传输到上位机。
[0027]所述上位机通过运行指令，读取下位机中被测设备的液位变化数据实时通信。
[0028]按照图2编写液位数据变化采集代码，将测距模块I的引出脚与下位机2程序设置中的相对应的弓I脚相连接，进行液位数据变化的读取。
[0029]步骤S3:通过无线通讯模块将下位机2与上位机相连接。
[0030]具体地，按照图3设置上位机流程:上位机程序流程:首先设置串口，对LabVIEW中的VISA模块中设置串口号、波特率、奇偶校验参数，上述参数与下位机参数匹配，下位机传输的数据传到数族，再通过VISA模块中的写操作将数据写进去，然后进行延时，再通过VISA读模块进行读操作，将写入的数据读出来，生成相对应的波形，将图形显示出来；并将VISA读模块读出数据与逻辑比较模块中设置的参数进行比较，当读出数据高于上位机所设置的液位变化上限值时或者低于所设置的液位变化的下限值时，系统将会进行警报。
[0031]所述下位机2通过读取测距模块检测到被测设备的液位变化数据传给上位机。
[0032]步骤S4:根据采样点的液位数据变化生成随时间变化的曲线。
[0033]具体地，打开所述上位机中的LabVIEW软件，设置好对应的液位数据采集端口，然后运行程序就可以实时生成液位数据变化随时间变化的曲线图，同时可以显示具体的液位变化数值。
[0034]另外，可以在前面板中进行液位数据变化的上限液位变化值与下限变化值的设定，当实际检测的液位数据变化值高于上限值或者低于下限值，系统就会进行警报提醒。
[0035]根据本发明实施基于LabVIEW的液位非接触测量系统，通过上位机发出液位数据变化采集命令，通过编写下位机2的采集程序可以很方便的进行液位数据变化的采集，实用性更强。同时可以很好的对一些比较危险的环境进行液位数据变化的测量，测量的液位数据变化可以很好的通过上位机中的LabVIEW软件实时显示出来，比较形象。
【主权项】
1.一种基于LabVIEW的液面非接触测量系统装置，其特征在于，包括:测距模块、下位机、通讯模块、上位机，所述测距模块与下位机连接，所述下位机通过通讯模块与上位机连接；所述测距模块将数据通过下位机、通讯模块传输到上位机，上位机根据下位机传输回来的液位变化数据实时生成液位变化曲线。2.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的液面非接触测量系统装置，其特征在于，下位机采用Arduino Mega 2560，下位机传输回来的液位变化数据，通过上位机中的LabVIEff软件实时生成液位变化曲线。3.根据权利要求1或2所述的一种基于LabVIEW的液面非接触测量系统装置，其特征在于，下位机可以根据实际需要，通过程序设置数据采集通道数。4.根据权利要求3所述的一种基于LabVIEW的液面非接触测量系统装置，其特征在于，下位机程序流程:进行串口初始化，不断检测串口是否有数据，若无数据存在，继续进行数据检测；若有数据存在，接收脉冲宽度数据，检测脉冲宽度数据，计算数据后，发送到上位机。5.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的液面非接触测量系统装置，其特征在于，所述上位机通过运行指令，读取下位机中被测设备的液位变化数据实时通信。6.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的液面非接触测量系统装置，其特征在于，通讯模块采用有线模块或无线模块、网络进行液位的实时监控。7.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的液面非接触测量系统装置，其特征在于，上位机根据实际生产的要求，设置液位数据变化上限值及液位数据变化下限值，当测距模块检测到被测设备的液位变化数据高于所设置的液位变化上限值时或者低于所设置的液位变化的下限值时，系统将会进行警报。8.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的液面非接触测量系统装置，其特征在于，对LabVIEW中的VISA与数族连接，所述数族与VISA写模块连接，VISA写模块与VISA读模块连接，VISA读模块分别与波形模块及逻辑比较模块连接。9.根据权利要求8所述的一种基于LabVIEW的液面非接触测量系统装置，其特征在于，VISA写模块与VISA读模块之间设置延时模块连接。10.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的液面非接触测量系统装置，其特征在于，上位机程序流程:首先设置串口，对LabVIEW中的VISA模块中设置串口号、波特率、奇偶校验参数，上述参数与下位机参数匹配，下位机传输的数据传到数族，再通过VISA模块中的写操作将数据写进去，然后进行延时，再通过VISA读模块进行读操作，将写入的数据读出来，生成相对应的波形，将图形显示出来；并将VISA读模块读出数据与逻辑比较模块中设置的参数进行比较，当读出数据高于上位机所设置的液位变化上限值时或者低于所设置的液位变化的下限值时，系统将会进行警报。
【专利摘要】本发明主要用于测控分析领域，特别是应用基于LabVIEW的液位非接触测量系统。本发明测距模块与下位机连接，所述下位机通过通讯模块与上位机连接；所述测距模块将数据通过下位机、通讯模块传输到上位机，上位机根据下位机传输回来的液位变化数据实时生成液位变化曲线。本发明降低了检测成本；能对不适合人员直接进行测量的环境进行测量；根据液位变化数据进行分析，生成实时温度数据曲线，便于直接观察；当液位数据变化值高于预设上限值或低于下限值时，进行警报提醒；通过通讯模块实现网络实时监控被测设备的液位数据变化。
【IPC分类】G01F23/00
【公开号】CN105222850
【申请号】CN201510668970
【发明人】麻永林, 聂朋, 邢淑清, 孙彬彬, 梁兴悦
【申请人】内蒙古科技大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月18日