1 来历
采用python编写的一个小工具,用来对接收到的数据进行图形化显示,目的是方便观察数据的波动。如果在考虑其它一些功能,比如计算均值、方差等,则可以更全面的对数据进行描述与解释。
因为工作中某个项目的原因,需要通过比例调节阀来控制液体流速。而控制比例调节阀的基础就是液体的流速,而测量流速的准确性关系到实际调节的准确性。所以该工具的目的就是在软件调试阶段,对流速测量与比例调节阀调节准确性进行评估,以便改进软件。
2 原理
软件主要用到2个库:matplotlib、serial。
首先打开串口,当然需要设置串口的参数,诸如波特率、校验等。当接收到数据时,进行绘图。这里有2种方法,(1)每次只画一个点,之前的点不清除;(2)每次清除之前的点,重新绘制所有的点,包括新接收到的点。显而易见,第二种方法比较耗费资源。两种方法的图形如下所示。
其实,两种方法都可以看出动态效果,但是第二种方法画出的点是连在一起的显。
3 工况
再来看一下实际中需要测量的液体流速。
可以看到尖峰存在,而且是两种峰值,似乎也有一定的周期性,猜想可能是某种系统性的原因引起的,可能是软件引起的,也可能是硬件引起的,或者干脆就是泵的稳定性有点差。
但是数据仍稳定在一个较小的区间之内,比如上述图形数据的均值为89.41,标准差为0.13.
如果存在外部的、独立的流速测量仪器,那么可以将其作为基准使用。但是,因为条件的限制,只能使用目前这种方法来调试。另外一个比较重要的原因是,该设备对流速没有很高的精度要求,每分钟40L或者45L影响不大,但是不能是每分钟80L。
4 结尾
该小程序只是个人作为调试使用的,为了方便工作。如果有需要,还可以增加串口参数设置、接收数据统计显示、数据保存等功能。


