[发明专利]基于LabVIEW的静高压实验数据采集系统及采集方法

权利要求书

1.一种基于LabVIEW的静高压实验数据采集系统，包括声速测量装置，所述声速测量装置包括六面顶压机、超声波收发器、数字示波器和计算机；

所述六面顶压机包括用于装置样品的腔体、6个顶锤、一驱动顶锤运动的液压系统、一加热单元和一PLC控制器，所述液压系统和加热单元均与PLC控制器连接，由PLC控制器控制其工作，所述PLC控制器连接计算机；

所述超声波收发器经数字示波器连接计算机，用于向样品发射超声波信号，并接收回波信号经数字示波器显示后送入计算机中计算声速值；

其特征在于：还包括一压力采集单元、温度采集单元和一四电极电导率测量装置，所述计算机为基于LabVIEW开发平台的工控计算机；

所述压力采集单元包括一压力采集器和一压力传感器，所述压力传感器设在液压系统上采集其液压值，并传送至压力采集器，所述温度采集单元包括一温度传感器和一温度采集器，所述温度传感器采集样品温度并传送至温度采集器，所述压力采集器和温度采集器与计算机连接，由计算机采集当前压力值和温度值；

所述四电极电导率测量装置与计算机连接，由计算机控制其向样品加载电流或电压，并采集样品的电流值和电压值送入计算机中计算电导率；

所述计算机用于采集存储压力值、温度值、回波信号、电流值和电压值，计算声速值和电导率，并根据预设参数表控制液压系统、加热单元或四电极电导率测量装置工作，所述参数表包括多个不同实验条件的列表，每个列表包括数个预设参数值，所述预设参数值包括压力值、温度值、数控电流源采集样品的电流值、电压值和数字示波器输出的回波信号；

所述四电极电导率测量装置包括数控电流源和四根电极线，数控电流源与计算机连接，四根电极线分为两组，一组用于经数控电流源向样品加载电流或电压，一组用于从样品上采集电流或电压并经数控电流源送入计算机中。

2.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的静高压实验数据采集系统，其特征在于：所述工控计算机控制液压系统的方法为：

（a）工控计算机从压力采集器中获取样品当前实验条件下压力值P1，读取下一实验条件中预设的压力值为P2，将压力值P1到P2进行分段，均分为多个ΔP；

（b）预设一压力值由P1变为P2的时间为t，则每个分段对应的时间为Δt；

（c）将压力变化指令分解为：控制压力值P1在Δt的时间内按ΔP依次变化，直至达到压力值P2，并将分解后的指令发送至PLC控制器，由PLC控制器驱动液压系统工作。

3.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的静高压实验数据采集系统，其特征在于：所述工控计算机控制加热单元的方法为：

（d）工控计算机从温度采集器中获取样品当前实验条件下温度值T1，读取下一实验条件中预设的温度值为T2，将温度值T1到T2进行分段，均分为多个ΔT；

（e）预设一温度值由T1变为T2的时间为t，则每个分段对应的时间为Δt；

（f）将温度变化指令分解为：控制温度值T1在Δt的时间内按ΔT依次变化，直至达到温度值T2，并将分解后的指令发送至PLC控制器，由PLC控制器驱动加热单元工作。

4.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的静高压实验数据采集系统，其特征在于：所述PLC控制器、压力采集器、温度采集器分别通过USB-RS232串口与工控计算机连接，所述数字示波器通过TCP/IP协议与工控计算机通信。