風(fēng)是人類日常生活中隨處存在的自然現(xiàn)象,空氣在單位時(shí)間內(nèi)流動(dòng)的距離稱之為風(fēng)速。現(xiàn)代常用的風(fēng)速測(cè)量方式有風(fēng)杯式、風(fēng)壓式、熱線式以及超聲波式等,其中熱線式風(fēng)速儀由于體積小和響應(yīng)快等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于管道內(nèi)的風(fēng)速測(cè)量。本論文針對(duì)熱線式風(fēng)速計(jì)的熱線易折斷和傳感靈敏度低等問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一套以FS5熱膜探頭為敏感元件,基于恒溫差測(cè)量方法的熱膜風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng),并通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡和LabView工具開發(fā)了風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)的軟件。在微型低速風(fēng)洞中進(jìn)行傳感器標(biāo)定試驗(yàn),在-10～30℃的溫度范圍內(nèi),以2～3℃為間隔,共選取17個(gè)不同的環(huán)境溫度測(cè)點(diǎn),風(fēng)洞中心風(fēng)速在0.5～15m/s的范圍內(nèi),取0.5 m/s為標(biāo)定間隔,共選取30種不同的中心風(fēng)速進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn),分析環(huán)境溫度對(duì)熱膜測(cè)量系統(tǒng)的影響。利用冪函數(shù)對(duì)標(biāo)定試驗(yàn)數(shù)據(jù)的結(jié)果進(jìn)行擬合,采用多元線性回歸、CTA反函數(shù)系數(shù)修正法和冪函數(shù)系數(shù)修正法3種算法對(duì)熱膜風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行軟件溫度補(bǔ)償,通過(guò)誤差分析對(duì)比,得到了較好的溫度補(bǔ)償算法。經(jīng)試驗(yàn)分析表明溫度補(bǔ)償后風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)所測(cè)風(fēng)速值與標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速值誤差基本4%以內(nèi),驗(yàn)證冪函數(shù)系數(shù)修正法算法對(duì)本文所設(shè)計(jì)的風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)有很好的溫度補(bǔ)償效果。

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于熱膜風(fēng)速儀的研究
        1.2.2 基于熱膜風(fēng)速傳感器溫度補(bǔ)償?shù)难芯?br>    1.3 存在的主要問(wèn)題
    1.4 本課題主要的研究?jī)?nèi)容及研究方法
        1.4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
        1.4.2 標(biāo)定及試驗(yàn)
        1.4.3 溫度補(bǔ)償研究
    1.5 本課題技術(shù)路線
2 熱膜式風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    2.1 熱膜式風(fēng)速傳感器
        2.1.1 熱膜傳感器探頭的選擇
        2.1.2 熱膜式風(fēng)速傳感器的工作原理
    2.2 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)
        2.2.1 基于熱膜探頭FS5的惠斯通電橋電路
        2.2.2 熱膜傳感器電路系統(tǒng)
    2.3 數(shù)據(jù)采集卡的選型
    2.4 系統(tǒng)供電電池的選擇
    2.5 溫濕度計(jì)的選擇
    2.6 本章小結(jié)
3 熱膜式風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    3.1 上位機(jī)程序編寫軟件選擇
    3.2 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)置
    3.3 參數(shù)配置
    3.4 傳感器標(biāo)定采集模塊
    3.5 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示模塊
    3.6 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)標(biāo)定試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理
    4.1 試驗(yàn)設(shè)備和方法
        4.1.1 試驗(yàn)設(shè)備
        4.1.2 試驗(yàn)方法
    4.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合分析
        4.2.1 單個(gè)溫度下標(biāo)定曲線擬合分析
        4.2.2 各溫度標(biāo)定曲線對(duì)比
    4.3 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)溫度補(bǔ)償
    5.1 溫度補(bǔ)償算法的研究
        5.1.1 多元線性回歸分析
        5.1.2 CTA反函數(shù)系數(shù)修正法
        5.1.3 冪函數(shù)系數(shù)修正法
    5.2 各算法誤差分析
    5.3 溫度補(bǔ)償驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3794826