[发明专利]一种基于LabVIEW的虚拟雷诺实验系统

权利要求书

1.一种基于LabVIEW的虚拟雷诺实验系统，其特征在于：包括用于操作和显示的图形化用户界面(前面板)和与之相关联的程序框图，程序框图包括与前面板控件对应的节点和与实验原理相关的程序结构，图形化用户界面包括雷诺实验理论预习区和虚拟雷诺实验区，虚拟雷诺实验区包括自循环雷诺实验装置、操作界面、显示界面。

2.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的虚拟雷诺实验系统，其特征在于：雷诺实验理论预习区包括四个选择按钮和显示窗口，显示窗口可以独立的显示四个选择按钮代表的雷诺实验理论知识。

3.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的虚拟雷诺实验系统，其特征在于：自循环雷诺实验装置采用装饰控件以及实验台图片搭建而成，实验管道采用自定义的布尔控件装饰，自定义的素材是动态图片，作图软件为Photoshop。

4.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的虚拟雷诺实验系统，其特征在于：操作界面包括实验开关、初始化、结束按钮以及水温、管径和实验流量调节阀可调控件。

5.根据权利要求1所述的一种基于LabVIEW的虚拟雷诺实验系统，其特征在于：显示界面包括数值显示控件以及圆形指示灯，用于显示各实验参数以及实验管道状态，方便数据记录和实验状态观察。

6.一种如权利要求1-5任一项的一种基于LabVIEW的虚拟雷诺实验系统的实现方法，其特征在于包括如下步骤：

1)创建“一、实验目的要求”、“二、实验装置”、“三、实验原理”、“四、实验方法与步骤”四个选择按钮，通过事件结构和条件结构对显示窗口写入相应的字符串，操作者选择需要查阅的实验部分，详细的实验信息会在显示窗口显示；

2)根据实验原理编写基本的公式和程序结构，所需要的物理参数通过Labview中的控件进行替换，水温、管径、实验流量调节阀采用可以调节大小的控件，从而适应不同的实验环境；

按照真实的实验台结构，利用装饰控件以及实验台图片搭建自循环雷诺实验台，实验管道采用自定义的布尔控件装饰，用Photoshop制作管道各种流动状态的动态图片，通过Labview将这些动态图片对布尔控件自定义，自定义的布尔控件大小相同并按照一定顺序重叠在一起；

连接相应的节点实现实验参数的计算，并将雷诺数与各流动状态临界雷诺数比较，实现实验管道随着实验参数的变化呈现不同的流动状态，为了使实验现象更明显，把过渡状态划分成了过渡前期状态和过渡后期状态；

3)实验开关、初始化与结束按钮均为布尔控件，利用条件结构和事件结构分别实现实验的开始和停止、实验数据的初始化与结束运行程序的功能，实验开关打开才能对实验参数进行调节，实验开关关闭状态调节实验参数会弹出“请先打开实验开关”提示框，避免操作者误操作，实验开关关闭以及初始化都能使实验恢复初始状态，以便于多次重复操作；

4)在显示界面创建圆形指示灯以及数值显示控件，连接相应的节点，实时的显示实验参数和实验状态，实验操作时可以根据实验现象记录相应的实验数据。