本文關(guān)鍵詞：一體化磁阻式金屬管浮子流量計(jì)的研制　出處：《天津大學(xué)》2012年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：在過(guò)程控制、醫(yī)藥衛(wèi)生、能源計(jì)量及日常生活等領(lǐng)域中,流量是最重要的檢測(cè)控制信號(hào)之一。浮子流量汁是一種經(jīng)典的變面積式流量計(jì)。因其具有構(gòu)造簡(jiǎn)單,工作可靠,價(jià)格低廉,對(duì)前后直管段要求不高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于氣體、液體、蒸汽流量的測(cè)量中。 本論文研究的是基于MSP430系列單片機(jī)的一體化磁阻式金屬管浮子流量計(jì)的研制。通過(guò)磁路耦合將浮子的縱向位移轉(zhuǎn)換成外部徑向充磁磁鋼(簡(jiǎn)稱外磁鋼)的角位移,利用磁阻傳感器檢測(cè)外磁鋼的角位移,利用溫度傳感器檢測(cè)外環(huán)境溫度,利用溫度、壓力傳感器檢測(cè)介質(zhì)溫度和壓力,由MSP430系列單片機(jī)進(jìn)行A/D采樣、軟件算法處理、PWM波輸出、液晶顯示等,通過(guò)RS485標(biāo)準(zhǔn)通訊接口實(shí)現(xiàn)下位機(jī)設(shè)置和流量計(jì)的標(biāo)定。此外,系統(tǒng)增加外擴(kuò)看門狗模塊和掉電保護(hù)電路以提高可靠性。 為了滿足現(xiàn)場(chǎng)要求,本論文共設(shè)計(jì)了兩種方案,一種采用直流24 V供電,帶4~20 mA兩線制模擬電流輸出的設(shè)計(jì)方案,另一種是采用3.6V電池供電的設(shè)計(jì)方案。 采用模塊化程序設(shè)計(jì)思想,在優(yōu)化主程序的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了流量信號(hào)采集與計(jì)算、瞬時(shí)流量/累計(jì)流量顯示、PWM波輸出、上下位機(jī)通信、儀表參數(shù)存儲(chǔ)等功能的軟件設(shè)計(jì)。 分析浮子流量計(jì)的標(biāo)定曲線線性度差的原因,從軟件上解決了因標(biāo)定曲線非線性造成的測(cè)量精度下降的問(wèn)題,并通過(guò)實(shí)流實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提出的分區(qū)最小二乘法擬合能降低或消除機(jī)械加工對(duì)金屬管浮子流量計(jì)測(cè)量精度造成的影響的結(jié)論。 在實(shí)流實(shí)驗(yàn)方面,根據(jù)磁阻傳感器方案生產(chǎn)了兩臺(tái)金屬管浮子流量計(jì)樣機(jī),口徑為DN25和DN100。在天津大學(xué)過(guò)程檢測(cè)與控制實(shí)驗(yàn)室水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上分別對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定和檢定,其精度等級(jí)均為1.0級(jí)。
[Abstract]:In the field of process control , medical and health , energy metering and daily life , the flow is one of the most important detection control signals . The float flow is a classical variable area flow meter . Because of its simple structure , reliable operation and low price , it is widely used in the measurement of gas , liquid and steam flow . This paper deals with the development of integrated reluctance type metal tube float flow meter based on MSP 430 series single chip microcomputer . By magnetic circuit coupling , the longitudinal displacement of the float is converted into the angular displacement of outer radial magnetizing magnetic steel ( hereinafter referred to as outer magnetic steel ) . The temperature and pressure of the outer magnetic steel are detected by using the magnetic resistance sensor . The temperature and pressure of the medium are detected by using the temperature sensor . The temperature and pressure of the medium are detected by using the temperature sensor . The setting of the lower machine and the calibration of the flowmeter are realized by using the RS485 standard communication interface . In addition , the system increases the external expansion watchdog module and the power down protection circuit to improve the reliability . In order to meet the requirements of the site , the thesis designs two schemes , one using DC 24 V supply , two - wire analog current output with 4 - 20 mA , and the other is a design scheme that uses a 3.6 V battery to supply power . The software design of flow signal acquisition and calculation , instantaneous flow / cumulative flow display , PWM wave output , upper and lower machine communication and instrument parameter storage is realized based on the principle of modularization programming . The reason for the linearity of calibration curve of the float flowmeter is analyzed . The problem of decreasing the measurement accuracy caused by the nonlinearity of the calibration curve is solved from the software , and the conclusion that the proposed zoning least square fitting can reduce or eliminate the effect of machining on the measurement accuracy of the metal tube float flowmeter is verified by the real flow experiment . In the field of real flow experiment , the prototype of two metal tube float flowmeter is produced according to the scheme of magnetoresistive sensor . The caliber is DN25 and DN100 . The calibration and verification are carried out respectively on the water flow standard device of Tianjin University process detection and control laboratory , and the precision grade is 1.0 .

【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TP212.11;TP368.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1440512