發(fā)布時(shí)間：2017-09-03 07:25

  本文關(guān)鍵詞：冷凝重量法水分儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：大氣污染所引發(fā)的健康問題,己經(jīng)引起各國(guó)政府和民眾的極大重視。控制大氣污染問題的重點(diǎn)在于對(duì)火力發(fā)電廠煙氣、工業(yè)鍋爐煙氣的治理與控制。煙氣工況重要參數(shù)之一的煙氣濕度對(duì)煙氣脫硫除塵系統(tǒng)影響重大。因此,對(duì)煙氣濕度測(cè)量技術(shù)的研究具有相當(dāng)重大的意義。本文根據(jù)重量法原理,針對(duì)現(xiàn)有重量法測(cè)量裝置存在的缺陷,設(shè)計(jì)一種基于冷凝重量法的煙氣濕度測(cè)量裝置。主要工作如下：1、針對(duì)現(xiàn)有重量法裝置的不足提出以下改進(jìn)：測(cè)量前檢查裝置氣密性；在采樣器和干燥管之間連接一個(gè)冷凝器,先冷凝后干燥,提高測(cè)量的精度；分別給冷凝管和干燥管設(shè)置稱重平臺(tái),實(shí)時(shí)測(cè)量冷凝干燥水分重量,提高自動(dòng)化程度；在干燥管之后連接一個(gè)露點(diǎn)儀,測(cè)量經(jīng)過冷凝干燥后排出的煙氣殘余水分的露點(diǎn),判斷干燥劑的吸濕效果并根據(jù)露點(diǎn)計(jì)算經(jīng)過冷凝干燥后煙氣中水分的質(zhì)量。2、針對(duì)上述改進(jìn),系統(tǒng)硬件平臺(tái)選用STM32處理器,詳細(xì)介紹了各個(gè)模塊的工作原理和硬件電路設(shè)計(jì)方案,主要包括水分稱重電路、水平檢測(cè)電路、氣密性檢測(cè)電路,質(zhì)量流量控制器控制和采樣電路,冷凝器溫度監(jiān)測(cè)電路,以及EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、采樣泵控制電路、顯示與按鍵電路、系統(tǒng)電源電路以及一些外圍電路。3、軟件部分首先對(duì)軟件設(shè)計(jì)流程作了詳細(xì)的介紹,受模塊化編程思想的啟發(fā),把軟件部分分成小塊逐步實(shí)現(xiàn)。然后著重闡述系統(tǒng)定時(shí)器、系統(tǒng)時(shí)鐘、中斷向量和串口初始化。在此基礎(chǔ)上,編寫應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了LCD控制器的初始化設(shè)置和數(shù)據(jù)寫入,IIC總線數(shù)據(jù)傳輸,系統(tǒng)要素采集及處理,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等任務(wù)。為了有效抑制隨機(jī)脈沖干擾,對(duì)傾角、稱重采用去極值滑動(dòng)均值算法做數(shù)據(jù)處理,采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行溫度補(bǔ)償,效果顯著。4、利用串口把A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果顯示在電腦上,驗(yàn)證濾波算法能夠抑制隨機(jī)脈沖對(duì)稱重結(jié)果的干擾。通過實(shí)驗(yàn)室濕度測(cè)量數(shù)據(jù)以及與使用阻容法、激光法、干濕球法的儀器現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合對(duì)比分析,結(jié)果表明冷凝重量法水分儀測(cè)量低濕時(shí)相對(duì)偏差較大,可適當(dāng)延長(zhǎng)采樣時(shí)間增加冷凝吸收的水分重量來提高精度；高濕情況下相對(duì)偏差較小,與阻容法、激光法、干濕球法相關(guān)性較好,滿足了設(shè)計(jì)初的可靠性和穩(wěn)定性要求。
【關(guān)鍵詞】：煙氣濕度 重量法 水分儀 STM32 稱重傳感器
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X851
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外煙氣濕度測(cè)量技術(shù)研究12-13
• 1.2.1 國(guó)外濕度測(cè)量技術(shù)研究12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)濕度測(cè)量技術(shù)研究12-13
• 1.3 測(cè)量煙氣濕度的目的和意義13-15
• 1.3.1 煙氣濕度對(duì)煙氣脫硫的影響14-15
• 1.3.2 煙氣濕度對(duì)煙氣除塵的影響15
• 1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排15-17
• 1.4.1 論文的主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.4.2 論文主要章節(jié)結(jié)構(gòu)16-17
• 第二章 冷凝重量法水分儀系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)17-26
• 2.1 煙氣濕度的定義17
• 2.2 煙氣濕度的幾種測(cè)量方法17-22
• 2.2.1 重量法18-19
• 2.2.2 干濕球法19-20
• 2.2.3 冷凝法20-21
• 2.2.4 干濕氧法21
• 2.2.5 激光法21-22
• 2.3 現(xiàn)有方法改進(jìn)22-23
• 2.4 系統(tǒng)概述23-24
• 2.5 關(guān)鍵技術(shù)24-25
• 2.6 本章小結(jié)25-26
• 第三章 冷凝重量法水分儀系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)26-44
• 3.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案26-27
• 3.2 硬件平臺(tái)器件選型27-34
• 3.2.1 主控制器27-28
• 3.2.2 質(zhì)量流量控制器28-29
• 3.2.3 冷凝器29-30
• 3.2.4 采樣器30-31
• 3.2.5 稱重傳感器31-34
• 3.3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)34-43
• 3.3.1 稱重傳感器電路34-35
• 3.3.2 水平檢測(cè)電路35-36
• 3.3.3 質(zhì)量流量控制器電路36-37
• 3.3.4 溫度傳感器電路37
• 3.3.5 壓力傳感器電路37-38
• 3.3.6 EEPROM存儲(chǔ)電路38-39
• 3.3.7 采樣泵控制電路39
• 3.3.8 電源電路39-41
• 3.3.9 液晶顯示與按鍵電路41-42
• 3.3.10 串口電路42
• 3.3.11 SWD調(diào)試電路42-43
• 3.3.12 晶振電路電路43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第四章 冷凝重量法水分儀系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)44-60
• 4.1 軟件開發(fā)平臺(tái)介紹44-45
• 4.2 冷凝重量法水分儀軟件的開發(fā)45-47
• 4.3 主控制器配置程序設(shè)計(jì)47-48
• 4.4 液晶屏程序設(shè)計(jì)48-49
• 4.5 IIC串行總線49-53
• 4.6 參數(shù)采集程序設(shè)計(jì)53-55
• 4.7 水平檢測(cè)報(bào)警55-56
• 4.8 溫度補(bǔ)償56-59
• 4.9 本章小結(jié)59-60
• 第五章 冷凝重量法水分儀系統(tǒng)測(cè)試60-81
• 5.1 煙氣濕度的計(jì)算公式60-62
• 5.2 稱重傳感器測(cè)試62-65
• 5.2.1 濾波算法測(cè)試62-64
• 5.2.2 稱重傳感器精度測(cè)試64-65
• 5.3 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試65-72
• 5.3.1 測(cè)試儀器65-66
• 5.3.2 測(cè)試過程66-68
• 5.3.3 測(cè)試結(jié)果及分析68-72
• 5.4 EMC測(cè)試72-74
• 5.5 現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)74-80
• 5.5.1 測(cè)量?jī)x器74
• 5.5.2 測(cè)量過程74-78
• 5.5.3 測(cè)量結(jié)果與分析78-80
• 5.6 本章小結(jié)80-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 總結(jié)81-82
• 6.2 展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-88
• 附錄1 冷凝重量法水分儀系統(tǒng)設(shè)備88-89
• 附錄2 EMC測(cè)試報(bào)告89-91
• 作者簡(jiǎn)介91-92
• 致謝92

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