0 引 言
在暖通空调范畴，跟着测验技能的开展及测验要求的不断提高，一些具有与核算机直接通讯功用的高精度温湿度测验外表现已在科研和工程中被广泛运用。但是关于整个测验体系而言，单个仪器本身存在一些约束：仪器本身只能显现某一时刻点的数据，不能看到参数的实时改变趋势；仪器本身缺少数据处理才能，而某些测验场合需求不同丈量外表所测参数进行核算而得出有利用价值的剖析方针，比方PMV(猜测均匀*价)、PPD(猜测不满意百分比)；受仪器本身记忆卡内存的约束，仪器只能存储有定量个数据。与此同时，各个品牌的外表与核算机通讯的办法不彻底相同，有RS 232串行通讯、GPIB总线通讯等。因而，怎么把这些外表整合到同一个平台上，开发一个功用强大的归纳测验体系已成为一个新的工程使用方向。
1 室内温湿度丈量外表
本规划选用一款多功用的室内气流丈量外表，经过挑选不同的探头，丈量温度、湿度、风速、风压、风量、二氧化碳浓度、湿球温度、露点温度及水蒸气含量等参数。外表本身带有信号输出功用，经过USB或许RS 232接口能够直接与核算机进行通讯。但是在整个测验体系中，还需求与其他丈量仪器所测验参数结合在一同进行剖析，体系软件LabVIEW就能满意这个要求。
2 LabVIEW的长处与运用
LabVIEW是美国国家仪器公司推出的立异软件产品，是现在使用最广、开展最快、功用最强的图形化软件开发集成环境，被视为一个规范的数据收集和仪器操控软件。它既能够经过波形图画动态实时地显现仪器测得的数据，又能够实时剖析处理波形，显现数据，得到用户终究需求得到的各种参数，然后防止比及收集完毕后需求经过其他的软件来进行数据处理的问题。
LabVIEW软件最大的特点是，能够把不同通讯协议与通讯办法的仪器归纳地开发到同一平台上，其包含了各种仪器通讯总线规范的功用函数，不只供给数百种不同接口测验仪器的驱动程序，还支撑VISA，SCPI和IVI等最新的程序软件规范，为用户规划开发不同的先进测验体系，供给软件支撑。本规划经过使用Lab-VIEW的 VISA节点，规划一种USB串口通讯程序。
3 热舒适测验体系
本规划的方针是经过温湿度、风速等测验外表收集实时数据，经过对数据的剖析核算，得出热舒适的PMV和PPD，规划原理如图1所示。要完成该功用，首要有必要处理数据收集问题，即仪器与LabVIEW之间的通讯程序；其次是要编写核算PMV与PPD的程序。
3.1 丈量仪器与LabVIEW的通讯
LabVIEW中的 VISA节点用于串口通讯。经过LabVIEW中VISA函数完成串口初始化、串口写、读、检测并清空缓存、封闭来完成仪器与LabVIEW通讯。在程序运转时，丈量仪器设置为USB衔接。程序运转时能够经过循环间隔时刻设置收集时刻间隔。
3.2 数据的记载
经过文件 I／O函数进行收集数据的记载与保存。经过翻开、格式化、写入、封闭文原本完成收集数据的记载。
3.3 数据的在线显现
经过生成表格和波形图来显现在线数据。因为电子表格和波形图输入有必要是数值，而读取缓冲区的数据是字符串，在程序规划时有必要对字符串与数值进行转化，才能在波形图中显现。
3.4 PMV与PPD程序规划
经过反响人体对热平衡的违背程度的人体热负荷得出PMV方针，核算公式如下：
式中：M为人体能量代谢率(单位：W／m2)；W为人体所做机械功(单位：W／m2)；Pa为人体周围水蒸气分压力(单位：Pa)；ta为人体周围空气温度(单位：℃)；fcl为服装面积系数；tcl为衣服外表面温度(单位：℃)；tr为均匀辐射温度(单位：℃)；hc为对流换热系数(单位：W／(m2·K))；Icl为服装热阻(单位：m2·℃／W)；var为均匀风速 (单位：m／s)。
针对以上五个公式，运用LabVIEW编写PMV，PPD核算程序。由式(2)可知，tcl的核算是一个迭代进程，它经过LabVIEW中While循环结构完成；hc，fcl经过条件结构进行判别，终究将式(2)～式(4)代入式(1)求出PMV。详细程序如图2所示。
为了验证程序的正确性，运用Matlab编写相同的核算程序，与LabVIEW核算成果比较。经过一天测验的成果，比较曲线如图3所示。由图可看出，不管是改变趋势，仍是各个测验时刻的数据点都彻底符合。由此得出，LabVIEW的数据后期处理功用强大且安稳。
4 成果与剖析
4.1 体系运转成果
图4显现了数据收集以及PMV，PPD核算的在线显现成果。由收集到的4个参数rh，ta，v，tr与输入参数m，CLO一同经进程序运算，得到PMV，PPD成果。
4.2 体系功能测验成果与剖析
4.2.1 采样频率关于测验体系的影响
某些测验体系在工程运用中会呈现跟着体系接连运转时刻的延伸，而采样速度越来越慢的状况，直到体系溃散。这儿查验采样频率对测验体系的影响。本规划中仪器的最高出样频率为10 Hz。试验中，别离选用10 Hz，8 Hz，4 Hz的采样频率对测验体系进行接连测验，测验成果如图5所示。由图可看出，采样频率跟着测验时刻的延伸，不断的衰减。采样频率越高，衰减的越快，越敏捷。当以10 Hz采样时，体系运转不到5 min就开端溃散；当以4 Hz采样时，体系也只能均匀运转30 min。不管是选用高的采样频率，仍是低的采样频率，只要是体系接连运转，体系早晚都会呈现溃散。因而，能够得出，采样频率不是导致测验体系溃散的原因。
4.2.2 数据记载关于测验体系的影响
测验体系经过创立文件记载数据，波形显现记载数据，表格显现记载数据三种办法来记载数据。鉴于上面说到的核算机运转溃散的问题，在10 Hz的采样频率下，别离测验在三种记载数据的状况下核算机的运转状况。图6表明了以10 Hz的采样频率测验时核算机CPU和内存的运用状况。从图中看出，创立文件和波形显现记载数据时，核算机的运转安稳，CPU使用率在7％左右，内存占用 75 000 KB左右；当选用表格记载数据时，体系一开端运转，核算机的CPU使用率和内存占用空间都在不断升高，直到体系运转到4 min时，CPU的使用率抵达100％，体系溃散。
在4.2.1节中体系以10 Hz采样时，采样频率也是在第4 min的时分开端阑珊，两者呈现的时刻点符合。鉴于上述状况，试验发现，当LabVIEW体系选用内置表格记载数据时，记载的数据不断占用体系内存，直至核算机溃散，终究导致测验体系的溃散，使得呈现采样频率继续衰减的现象。
4.3 测验体系改善与剖析
鉴于上述问题的地点，在进行体系改善时，仍是选用三种办法记载数据，只是在表格记载数据时，约束表格记载数据的内存大小。经过改善后的程序以10 Hz的采样频率测验，测验成果如图7所示。从图中看出，改善后的测验体系在接连运转5 h，采样频率仍然安稳，核算机内存只是在开端的3 min内添加，之后抵达一个安稳值。CPU的使用率相同是在开端的3 min内有所添加，之后敏捷回到7％并保持安稳。
5 结语
该体系经过长时刻的测验，运转安稳。试验成果表明，通讯安全、牢靠；核算机得到了实时精确的丈量数据；程序对丈量数据的后期处理功用强大，界面友爱漂亮，能满意大都场合下的热舒适性测验。不足之处在于传输速度不高，传输间隔不远，这是遭到串口通讯的约束。别的，因为体系内存大小的约束，实时看到的数据量有限，一切测验数据有必要等测验完毕后翻开文本检查。本规划为10通道串口通讯热舒适测验体系，至于不是串口通讯的丈量仪器，只要能供给输出信号，采样相同的办法也能接入到本测验体系中。现在，该体系现已运用于小空间热舒适的测验。但是，现在的实践测验中需求测验几百，乃至几千几万个点，终究得出整个测验区域的温度场、湿度场、浓度场等，从而能够与核算机模仿场进行比较，因而，经过上述研讨的办法完成测验点扩张成为后续需求处理的问题。
