本文關(guān)鍵詞：熱式氣體流量測(cè)量方法及儀表研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：熱式氣體流量計(jì)利用熱傳遞原理實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體質(zhì)量流量的直接測(cè)量,其按結(jié)構(gòu)可分為熱分布型和浸入型。熱分布式型主要用于測(cè)量低流速微小氣體流量而無法檢測(cè)到中高流速氣體流量;浸入型主要應(yīng)用于中、大管徑的較高流速氣體流量測(cè)量,而對(duì)于低流速氣體流量測(cè)量的精度和靈敏度都較低。針對(duì)以上問題本文提出了一種新型的熱式氣體流量測(cè)量方法,并研制了新型的熱式氣體流量計(jì)。首先提出了一種復(fù)合型的熱式氣體流量測(cè)量方法,能檢測(cè)到微小流速氣體流量和中高流速氣體流量,具有熱分布型和浸入型的優(yōu)點(diǎn);其次,研究管道內(nèi)不同的傳感器結(jié)構(gòu)模型對(duì)流場(chǎng)的影響,采用Solidworks建立三種不同類型的傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型,采用Fluent軟件分別對(duì)不同模型進(jìn)行數(shù)值仿真并得到仿真數(shù)據(jù),最后結(jié)合權(quán)重法確定傳感器的最優(yōu)結(jié)構(gòu)模型;采用新型的傳感元件,研究了傳感元件的溫度特性,以此作為設(shè)計(jì)傳感電路的依據(jù);然后設(shè)計(jì)了新型的傳感電路,能同時(shí)檢測(cè)到微小流速氣體流量和中高流速氣體流量,提高了流量計(jì)的測(cè)量量程。該傳感電路能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償功能,且能檢測(cè)到氣體的流速方向,以判斷管道內(nèi)是否有回流;最后設(shè)計(jì)了儀表的硬件電路和軟件程序,完成整體樣機(jī)設(shè)計(jì)。論文最后對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,采用鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置和標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了流量實(shí)驗(yàn),研究了濕度對(duì)測(cè)量精度的影響,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)所設(shè)計(jì)的熱式氣體流量計(jì)進(jìn)行精度修正。
【關(guān)鍵詞】：傳感元件 流場(chǎng)仿真 傳感器 傳感電路 氣體流量測(cè)量
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH814
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 1 緒論13-21
• 1.1 引言13-14
• 1.2 熱式流量計(jì)概述14-17
• 1.2.1 熱式流量計(jì)的工作原理及分類14-16
• 1.2.2 熱式流量計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)16-17
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-20
• 1.4 課題研究的目的和內(nèi)容20
• 1.5 本文的創(chuàng)新點(diǎn)及研究意義20-21
• 2 總體設(shè)計(jì)方案21-23
• 2.1 熱式氣體流量計(jì)測(cè)量方法21
• 2.2 傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)21
• 2.3 傳感元件溫度特性研究和傳感電路的設(shè)計(jì)21-22
• 2.4 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)22
• 2.5 小結(jié)22-23
• 3 熱式氣體傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)23-34
• 3.1 傳感元件的介紹23-24
• 3.1.1 傳感元件的選擇23
• 3.1.2 傳感元件的工作原理23-24
• 3.2 傳感器的設(shè)計(jì)24-25
• 3.3 熱式氣體傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建立25-26
• 3.4 網(wǎng)格處理和邊界條件的設(shè)置26-33
• 3.4.1 網(wǎng)格處理26-27
• 3.4.2 邊界條件設(shè)置27-28
• 3.4.3 傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型對(duì)流場(chǎng)特性的影響28-33
• 3.5 小結(jié)33-34
• 4 硬件電路的設(shè)計(jì)34-48
• 4.1 二次儀表硬件電路概述34
• 4.2 傳感元件的溫度特性研究34-37
• 4.3 傳感電路的設(shè)計(jì)37-41
• 4.4 單片機(jī)模塊41-42
• 4.5 信號(hào)處理電路42-44
• 4.6 電源管理電路44-45
• 4.7 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路45-46
• 4.8 脈沖輸出電路46
• 4.9 人機(jī)交換接口電路46-47
• 4.10 小結(jié)47-48
• 5 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)48-59
• 5.1 軟件設(shè)計(jì)總體要求48-49
• 5.2 流量計(jì)算49-51
• 5.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)51-53
• 5.4 脈沖輸出53-54
• 5.5 人機(jī)交互程序54-58
• 5.5.1 實(shí)時(shí)界面顯示55-56
• 5.5.2 用戶密碼驗(yàn)證界面56-57
• 5.5.3 清零界面57
• 5.5.4 用戶密碼設(shè)置界面57
• 5.5.5 脈沖輸出形式選擇界面57-58
• 5.5.6 電壓VIN顯示界面58
• 5.6 本章小結(jié)58-59
• 6 實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)據(jù)分析59-67
• 6.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹59-61
• 6.1.1 鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置59-60
• 6.1.2 標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置60-61
• 6.2 實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)據(jù)分析61-66
• 6.2.1 儀表的實(shí)驗(yàn)研究61-62
• 6.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析62-63
• 6.2.3 濕度研究63-66
• 6.3 小結(jié)66-67
• 7 全文總結(jié)和展望67-69
• 7.1 全文總結(jié)67
• 7.2 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 作者簡(jiǎn)介73

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