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数字化技术及虚拟仪器在传统热线风速仪中的应用
2013-05-29 15:50:53 益择发布刘江，王元，鲁庆华
西安交通大学生态环境与现代农业工程中心，陕西西安(710049)
Email:liujiang@stu.xjtu.edu.cn
摘 要：数字化采集技术和计算机控制与处理系统应用到传统56C 型热线风速仪中,实现了
原有系统的数字化改造。引入虚拟仪器概念，使改造后系统硬件集成度高，调节快速高效，
频响达30kHz。该系统在风洞实验和射流实验中分别与新型MiniCTA 热线风速仪和LDV 进行
对比实验。结果表明：改造系统能够对风速和湍流度产生正确响应，具有良好的性能曲线；
使用该系统测量风速信号频率，在其频响范围内结果可信。数字化改造可改善该系统测量结
果的准确度和再现性，提高实验效率，为其它仪器数字化改造打下良好的基础。
关键词 热线风速仪；数字化采集技术；虚拟仪器；LDV
中图分类号：O353.5
1．引言
DANTEC 公司 56C 型恒温热线风速仪（Constant Temperature Anemometer，CTA）可用
于平均流速、湍流度和雷诺应力等流场参数的测量。该系统内置信号分析设备，通讯软件由
DANTEC 公司RT11 系统支持，配备并行通讯板与PC 机相连。但由于该系统属上世纪八十
年代产品，存在如下缺点：（1）测得信号先要通过内置信号分析设备处理，系统集成度低，
采用硬件模块处理信号，成本过高，且与当前先进的软件处理模式相悖；（2）信号分析器件
老化，影响数据处理精度；（3）与微机通讯方式复杂，自带软件系统陈旧，不仅处理过程繁
琐，且功能较少，过多依靠手动调节，实验效率低。因此，经可行性分析后决定对该系统进
行改造，利用PC 机通过模/数采集卡（A/D Card）与56C 系统建立联机通信，借助虚拟仪
器技术，形成以PC 机为控制中心，外围采用AD 卡扩展的数字化测量系统。经改造后，该
系统在风洞实验和射流实验中分别与新型MiniCTA热线风速仪系统和LDV
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