基于LabVIEW的γ射線料位計(jì)研究
本文關(guān)鍵詞:基于LabVIEW的γ射線料位計(jì)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,料位監(jiān)測是一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)。通過對料位的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測,從而對容器內(nèi)現(xiàn)有料位的控制管理提供重要參考信息。γ射線料位計(jì)因?yàn)榭梢赃m用于高溫、高壓、腐蝕性強(qiáng)、毒性大、煙霧大等一般儀表儀表不能或難以使用的復(fù)雜、惡劣工況下料位的測量,已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。此外,對于在現(xiàn)場料位檢測采用人工測量的情況,勢必造成一定的人力資源浪費(fèi)。根據(jù)以上問題設(shè)計(jì)了一種結(jié)合γ射線探測技術(shù)與虛擬儀器技術(shù)的料位檢測儀表,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)提出設(shè)計(jì)要求:系統(tǒng)的穩(wěn)定性≤1.5%,系統(tǒng)的準(zhǔn)確度≤1.5%。本文首先闡述了本課題的研究背景及意義,調(diào)研了國內(nèi)外γ射線料位計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀,闡明虛擬儀表技術(shù)的優(yōu)勢,給出了論文章節(jié)的結(jié)構(gòu)安排;贚ab VIEW的γ射線料位計(jì)由硬件部分與軟件程序部分構(gòu)成。硬件部分采用料位計(jì)探頭+料位計(jì)數(shù)據(jù)采集模塊+個(gè)人計(jì)算機(jī)的構(gòu)架。其中,料位計(jì)數(shù)據(jù)采集模塊由低壓電源模塊、高壓電源模塊、核脈沖模擬信號處理電路、單片機(jī)控制電路組成。核脈沖模擬信號處理電路可實(shí)現(xiàn)極零相消、脈沖放大、脈沖幅度分析等功能,單片機(jī)控制電路可實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制、數(shù)據(jù)顯示及RS-232串口轉(zhuǎn)USB數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ。軟件程序部分包括單片機(jī)控制電路程序與虛擬儀表程序。其中,虛擬儀表在LabVIEW程序開發(fā)環(huán)境下開發(fā)。論文對系統(tǒng)的硬件部分按模塊分別進(jìn)行較為詳細(xì)的闡述及相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)說明。此外,還對單片機(jī)控制電路的程序進(jìn)行介紹,給出相應(yīng)的程序代碼,描述了基于LabVIEW的γ射線料位計(jì)的虛擬儀表的開發(fā)過程。最后,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測試得出:系統(tǒng)的穩(wěn)定性≤1.41%,系統(tǒng)的準(zhǔn)確度≤0.7%,滿足設(shè)計(jì)要求。基于Lab VIEW的γ射線料位計(jì)具有較好的穩(wěn)定性、操作界面簡潔及測量精確度較高的特點(diǎn)。同時(shí),本文中的γ射線料位計(jì)采用Lab VIEW的虛擬技術(shù)能夠降低設(shè)計(jì)與研發(fā)成本,測量控制操作軟件易于升級,因此利于γ射線料位計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)推廣使用,對提高工業(yè)容器內(nèi)料位及時(shí)有效監(jiān)控,節(jié)約生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率具有一定的實(shí)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】:LabVIEW 料位計(jì) γ射線 虛擬儀器
【學(xué)位授予單位】:南華大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TL81
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-12
- 第1章 緒論12-18
- 1.1 課題研究背景及意義12-13
- 1.2 γ 射線料位計(jì)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
- 1.2.1 γ 射線料位計(jì)國外研究現(xiàn)狀13-14
- 1.2.2 γ 射線料位計(jì)國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
- 1.3 虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)勢16-17
- 1.4 論文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排17-18
- 第2章 基于Lab VIEW的 γ 射線料位計(jì)方案設(shè)計(jì)18-22
- 2.1 γ 射線料位計(jì)測量原理18-19
- 2.2 基于Lab VIEW的 γ 射線料位計(jì)總體設(shè)計(jì)框圖及技術(shù)指標(biāo)19-22
- 2.2.1 基于Lab VIEW的 γ 射線料位計(jì)總體設(shè)計(jì)框圖19-21
- 2.2.2 基于Lab VIEW的 γ 射線料位計(jì)設(shè)計(jì)要求及主要技術(shù)指標(biāo)21-22
- 第3章 基于Lab VIEW的 γ 射線料位計(jì)硬件設(shè)計(jì)22-38
- 3.1 放射源與探測器的選擇22-24
- 3.1.1 放射源的選擇22
- 3.1.2 探測器選擇22-24
- 3.2 模擬信號處理電路24-33
- 3.2.1 極零相消電路24-25
- 3.2.2 脈沖放大電路25-26
- 3.2.3 單道脈沖幅度分析電路26-31
- 3.2.4 電平緩沖電路31-33
- 3.3 單片機(jī)控制電路33-35
- 3.3.1 晶振電路33-34
- 3.3.2 數(shù)碼管顯示電路34-35
- 3.3.3 RS-232 轉(zhuǎn)USB電路35
- 3.4 低壓電源模塊與高壓電源模塊35-38
- 3.4.1 低壓電源模塊35-36
- 3.4.2 高壓電源模塊36-38
- 第4章 基于Lab VIEW的 γ 射線料位計(jì)軟件設(shè)計(jì)38-50
- 4.1 單片機(jī)程序部分38-43
- 4.1.1 單片機(jī)主程序設(shè)計(jì)38-39
- 4.1.2 程序語言的選擇與Keil軟件介紹39
- 4.1.3 定時(shí)計(jì)數(shù)程序39-41
- 4.1.4 數(shù)碼管顯示程序41-42
- 4.1.5 串口數(shù)據(jù)傳輸程序42-43
- 4.2 基于Lab VIEWγ 射線料位計(jì)的虛擬儀表部分43-50
- 4.2.1 Lab VIEW虛擬平臺簡介43
- 4.2.2 基于Lab VIEWγ 射線料位計(jì)的虛擬儀表結(jié)構(gòu)框圖43
- 4.2.3 串口配置模塊43-44
- 4.2.4 參數(shù)設(shè)置模塊44-45
- 4.2.5 料位標(biāo)定模塊45-46
- 4.2.6 實(shí)時(shí)顯示模塊46
- 4.2.7 歷史數(shù)據(jù)模塊46-48
- 4.2.8 EXE和安裝程序包的生成48-50
- 第5章 基于Lab VIEW的 γ 射線料位計(jì)測試50-64
- 5.1 探頭的性能測試50-52
- 5.1.1 探頭的坪曲線測試50-51
- 5.1.2 探頭穩(wěn)定性測試51-52
- 5.2 γ 射線料位計(jì)數(shù)據(jù)采集模塊電路測試52-57
- 5.2.1 模擬信號處理電路測試52-55
- 5.2.2 單片機(jī)控制電路程序測試55-57
- 5.2.3 料位計(jì)數(shù)據(jù)采集模塊穩(wěn)定性測試57
- 5.3 γ 射線料位計(jì)軟件測試57-60
- 5.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性測試與準(zhǔn)確度測試60-64
- 5.4.1 γ 射線料位計(jì)穩(wěn)定性測試60-62
- 5.4.2 γ 射線料位計(jì)準(zhǔn)確度測試62-64
- 第6章 總結(jié)與展望64-66
- 6.1 總結(jié)64
- 6.2 展望64-66
- 參考文獻(xiàn)66-70
- 作者攻讀學(xué)位期間的科研成果70-72
- 致謝72
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