本文關(guān)鍵詞：高溫環(huán)境下熱式微流量傳感器及檢測(cè)系統(tǒng)研究

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【摘要】：平板微熱管是較有效的傳熱器件之一,它為電子產(chǎn)品的散熱問題提供了一種有效可行的解決途徑。為了探索平板微熱管的傳熱特性與其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間的關(guān)系,了解微熱管內(nèi)不同溫度區(qū)間的蒸汽傳輸特性,為提高微熱管性能研究提供直接可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),本文開展了高于室溫環(huán)境的熱式氣體微流量傳感器及其檢測(cè)系統(tǒng)的研究。利用ANSYS仿真軟件分析了液體或氣體流經(jīng)不同加熱器結(jié)構(gòu)的熱式流量傳感器的溫度場(chǎng)分布,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種便于探索最佳溫度測(cè)量點(diǎn)的熱式微流量傳感器結(jié)構(gòu),并利用MEMS技術(shù)進(jìn)行了加工制作,在不同環(huán)境溫度下對(duì)其性能進(jìn)行了測(cè)試,得到了環(huán)境溫度與熱式微流量傳感器性能的關(guān)系�；贛SP430單片機(jī)和C#語言,自主開發(fā)了流量傳感器檢測(cè)系統(tǒng),可對(duì)一定范圍內(nèi)的氣體流量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),并繪制流速隨時(shí)間的變化曲線。將本文設(shè)計(jì)的熱式微流量傳感器封裝于微熱管內(nèi)部,對(duì)其溫度場(chǎng)分布進(jìn)行了測(cè)試,分析了熱式流量傳感器的加熱器對(duì)微熱管內(nèi)部溫度場(chǎng)的影響,驗(yàn)證了利用熱式微流量傳感器測(cè)量微熱管內(nèi)部蒸汽流量的可行性。在此基礎(chǔ)上,對(duì)用于微熱管蒸汽流量測(cè)量的熱式流量傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,并對(duì)蒸汽流量進(jìn)行了測(cè)試分析。測(cè)試結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的熱式微流量傳感器可以檢測(cè)高于室溫環(huán)境下的氣體微流量,并可通過提高加熱器溫度或改變測(cè)溫電阻對(duì)的測(cè)量位置來提高測(cè)量靈敏度。結(jié)構(gòu)優(yōu)化的熱式微流量傳感器可以用于微熱管內(nèi)部蒸汽流量的測(cè)量,其測(cè)量結(jié)果對(duì)于研究微熱管性能具有一定的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：高于室溫環(huán)境熱式微流量傳感器 微流量傳感器檢測(cè)系統(tǒng) 平板微熱管內(nèi)部溫度場(chǎng)分布 平板微熱管內(nèi)部蒸汽流量
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK172.4;TP212;TP274
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題的提出9-10
• 1.2 熱式微流量傳感器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3 本文的主要工作14-16
• 2 熱式微流量傳感器及其檢測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介16-24
• 2.1 熱式微流量傳感器的工作原理16-20
• 2.1.1 同質(zhì)流體運(yùn)動(dòng)的方程描述16-17
• 2.1.2 流體動(dòng)力學(xué)邊界層17-18
• 2.1.3 熱邊界層18-19
• 2.1.4 ANSYS仿真軟件在熱分析中的應(yīng)用19-20
• 2.2 溫度檢測(cè)方法簡(jiǎn)介20-22
• 2.2.1 溫度傳感器簡(jiǎn)介20-21
• 2.2.2 Pt薄膜電阻及其溫度特性21-22
• 2.3 上位機(jī)軟件開發(fā)方法及C22-24
• 2.3.1 上位機(jī)軟件開發(fā)方法22
• 2.3.2. NET Framework和C22-24
• 3 熱式微流量傳感器仿真及其設(shè)計(jì)制作24-35
• 3.1 熱式微流量傳感器的ANSYS仿真24-30
• 3.1.1 不同形狀加熱器的加熱效果24-27
• 3.1.2 熱式微流量傳感器仿真27-30
• 3.2 熱式微流量傳感器的設(shè)計(jì)及其制作30-35
• 3.2.1 熱式微流量傳感器設(shè)計(jì)及掩膜版制作31-33
• 3.2.2 微流量傳感器工藝制作33-34
• 3.2.3 微流量傳感器的焊接及封裝34-35
• 4 微流量傳感器檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)35-46
• 4.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案35
• 4.2 模擬電路設(shè)計(jì)35-41
• 4.2.1 流量采集電路36-38
• 4.2.2 求差電路38
• 4.2.3 線性放大電路38-39
• 4.2.4 雙向限幅電路39-40
• 4.2.5 輸出電路40
• 4.2.6 模擬部分電路仿真40-41
• 4.3 數(shù)字電路設(shè)計(jì)41-43
• 4.3.1 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)41-42
• 4.3.2 電平轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)42-43
• 4.4 上位機(jī)程序設(shè)計(jì)43-44
• 4.5 印制電路板實(shí)現(xiàn)44-46
• 5 微流量傳感器測(cè)試結(jié)果及其分析46-66
• 5.1 微流量檢測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)搭建46-47
• 5.2 微流量傳感器的標(biāo)定及測(cè)量結(jié)果分析47-53
• 5.2.1 環(huán)境溫度與加熱器溫度場(chǎng)分布關(guān)系47-51
• 5.2.2 微流量傳感器的標(biāo)定51-52
• 5.2.3 微流量傳感器的實(shí)際測(cè)量52-53
• 5.3 微流量傳感器用于平板微熱管測(cè)量的可行性分析及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化53-63
• 5.3.1 測(cè)試平臺(tái)的搭建54-55
• 5.3.2 微熱管內(nèi)部溫度分布55-57
• 5.3.3 微流量傳感器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化57
• 5.3.4 微流量傳感器的標(biāo)定57-58
• 5.3.5 微流量傳感器的誤差分析58-62
• 5.3.6 內(nèi)置微流量傳感器對(duì)微熱管性能的影響62-63
• 5.4 微流量傳感器在平板微熱管中的應(yīng)用63-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況70-71
• 致謝71-72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 胡珊;流量傳感器技術(shù)在熱電廠中的應(yīng)用及其發(fā)展[J];儀器儀表用戶;2003年05期

2 彭杰綱,周兆英,葉雄英;基于MEMS技術(shù)的微型流量傳感器的研究進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;2005年03期

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本文編號(hào)：839872