采用虚拟仪器技术的油品含水量检测系统
摘要：在油品含水量智能检测系统中，基于水的介电常数远远大于油的介电常数，因而两者所呈现的射频阻抗特性不相同的原理，使用了射频电容传感器。提出了用虚拟仪器技术实现油品含水量检测系统的方案，并从系统的组成、软硬件实现等方面详细讨论了如何开发工具LabVIEW构造和实现这一仪器。关键词：水分测量 射频传感器 信息融合 虚拟仪器技术
虚拟仪器技术就是将计算机应用于测试仪器之中，利用良好的虚拟仪器软件平台，充分发挥计算机强大的数据处理功能和丰富的图形显示功能，在屏幕上虚拟出与传统仪器相似的显示面板，用户通过键盘和鼠标操纵面板上的虚拟开关、旋钮、按键等，去控制仪器的运行、了解仪器的状态、读取并打印测试结果等。虚拟仪器的主要特点体现在软件就是仪器的思想，它以特定的软件支持取代相应的电子线路，充分利用计算机软硬件资源，用计算机完成传统仪器硬件的部分以至全部功能。它是传统仪器功能和外形的模块化和软件化。
虚拟仪器系统的概念是测控系统的抽象。不管是传统的还是虚拟的仪器，它们的功能都是相同的：采集数据并进行分析处理，然后显示处理的结果。它们之间的不同主要体现在灵活性方面。虚拟仪器由用户自己定义功能，这意味着您可以自由地组合计算机平台、硬件、软件以及完成应用系统所需要的各种功能。另外，虚拟仪器开发周期短、成本低、维护方便，易于应用新理论和新技术实现仪器的换代升级，而这种灵活性在由供应商定义、功能固定、独立的传统仪器上是达不到的。
目前普遍采用的油品水分检测方法有：蒸馏法、气相色谱法、电容法和微波法等。然而，这些方法有的测定工序复杂、费时；有的存在不精确、费用高和不适用于实时测量等众多缺陷。为了克服这些缺陷，采用射频电容法测量油品的含水量，获得了满意的结果。
1 系统的测量原理
在油品含水量检测系统中，采用射频电容法测量油品的含水量。其测量原理如下：测量时，将电容传感器置于含水油品中。当电容传感器的结构和外形尺寸一定时，电容传感器的电容量取决于介质的介电常数。以重油为例，重油的介电常数约为2.2，而水的介电常数是80，两者相差很大，因此所呈现的射频阻抗特性不相同，从而可以达到对油品含水量检测的目的。
2 系统组成
由射频电容传感器组成油品含水量检测系统的框图如图1所示。测量时将传感器探头插入样品油中，同时检测水分电压值Um和温度电压值Ut，两路电压信号经滤波电路和高精度仪用放大器AD620放大处理后，送入PCI-6024E数据采集板进行A/D转换，再由
[1] [2] [3] [4]