基于Labview的冷藏車隔熱性能試驗系統(tǒng)設(shè)計

熊樂，趙晨光

（卡達(dá)克機動車質(zhì)量檢驗中心（寧波）有限公司，浙江 寧波 315336）

前言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對高品質(zhì)的農(nóng)副產(chǎn)品需求日益增大，冷藏車作為冷鏈物流中的關(guān)鍵設(shè)備，對保證易腐食品和生物制品在低溫冷鏈運輸過程中的安全性起關(guān)鍵作用。

冷藏車廂是冷藏車的重要組成部分，具有良好隔熱性能的廂體，能夠顯著降低運輸企業(yè)的營運成費用，有效地推動節(jié)能減排和降低車輛尾氣排放[1]。

Labview是一種用圖形代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語言，提供了大量的工具與函數(shù)用于數(shù)據(jù)采集、分析、顯示和儲存。本文編寫了冷藏車隔熱性能試驗程序，并對某車型進行了隔熱性能試驗，對冷藏車的隔熱性能試驗研究有較大的意義。

1 標(biāo)準(zhǔn)解讀

1.1 冷藏車分類

GB 29753-2013根據(jù)運輸貨物的不同要求對冷藏車進行分類：

（1）運輸易腐食品的冷藏車分類

當(dāng)環(huán)境溫度為303K時，按冷藏車車廂內(nèi)平均溫度保持的溫度范圍，將運輸易腐食品的冷藏車分為6類，見表1。

表1 運輸易腐食品的冷藏車分類

（2）運輸生物制品的冷藏車分類

當(dāng)環(huán)境溫度為303K時，按冷藏車車廂內(nèi)平均溫度保持的溫度范圍，將運輸生物制品的冷藏車分為2類，見表2。

表2 運輸生物制品的冷藏車分類

1.2 車廂隔熱性能限值要求

冷藏車的車廂總傳熱系數(shù)應(yīng)符合表3的規(guī)定。

表3 車廂隔熱性能限值要求

2 程序設(shè)計

系統(tǒng)主要包括溫度采集與顯示、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)儲存、控制輸出和執(zhí)行5個部分，其具體結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

圖1 試驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

根據(jù)GB 29753-2013的要求，在冷藏車車廂8個內(nèi)、外頂角和具有最大面積的4個內(nèi)、外面的幾何中心各布置1個溫度傳感器，共24個通道。各溫度傳感器產(chǎn)生的電壓信號傳輸?shù)絅I 9213溫度采集模塊。熱電偶生成的電壓信號非常低，通常以mV為單位。NI 9213溫度采集模塊可對信號進行處理與濾波，通過系統(tǒng)的驅(qū)動處理，將信號傳至計算機，顯示出各點的溫度和車廂內(nèi)、外平均溫度。

經(jīng)過計算機程序的處理，將模擬信號傳至NI 9474數(shù)字輸出模塊，輸出模塊控制位于車廂內(nèi)的加熱器。

采用HIOKI PW3335數(shù)字功率計，累計試驗過程中加熱器及風(fēng)扇的功率。

Labview提供了豐富的圖形控件，并采用圖形化的編程豐富，利用DAQmx對NI 9213溫度采集模塊進行配置后，對采集的電壓信號進行處理與濾波，可直接得到溫度數(shù)據(jù)。這樣，整個測試系統(tǒng)軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)都十分簡潔。系統(tǒng)的程序界面如圖2所示，硬件系統(tǒng)如圖3所示。

圖2 冷藏車隔熱性能試驗系統(tǒng)程序界面

圖3 硬件系統(tǒng)

3 應(yīng)用實例

3.1 樣車參數(shù)

選取某型號冷藏車進行試驗，樣車的基本信息見表4。

表4 樣車基本信息

3.2 試驗結(jié)果

冷藏車隔熱性能試驗采用車廂內(nèi)部加熱法，試驗時冷藏車空載，各點溫度傳感器布好后廂門緊閉。

環(huán)境控制室的溫度保持在 281K±0.5K內(nèi)，車廂內(nèi)部與環(huán)境控制室的平均溫度差為25K±2K，車廂壁的平均溫度保持在293K±0.5K。

根據(jù)GB 29753-2013，總傳熱系數(shù)按式1計算：

式中：

K—總傳熱系數(shù)，單位為［W/(m2﹒K)］；

W—測量期內(nèi)總熱功率的平均值，單位為W；

S—廂體的傳熱面積，單位為m2；

?θ—測量期內(nèi)車廂內(nèi)外溫差的算術(shù)平均值，單位為K。試驗結(jié)果數(shù)據(jù)見表5。

表5 試驗結(jié)果

該冷藏車的總傳熱系數(shù)為0.037W/(m2﹒K)，根據(jù)表3，小于法規(guī)要求的的隔熱系數(shù)限值，說明該冷藏車的隔熱性能滿足法規(guī)的要求。

4 結(jié)論

基于Labview設(shè)計的冷藏車隔熱性能試驗系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，能夠采集并存儲各測量點的溫度數(shù)據(jù)，獲得其變化規(guī)律，為廂體的隔熱性能分析提供研究基礎(chǔ)。

本試驗系統(tǒng)能夠滿足GB 29753-2013的試驗要求，彌補的公司對冷藏車隔熱性能試驗?zāi)芰Φ牟蛔?，有助于冷藏車生產(chǎn)企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，推動行業(yè)的發(fā)展。

[1] 宋祖興.冷藏車廂體隔熱性能試驗方法和重要意義[J],技術(shù)與方法,2016,No.362：86-88.

[2] GB29753-2013,道路運輸食品與生物制品冷藏車安全檢查要求及試驗方法[S].