本文關(guān)鍵詞：基于熱擴散式恒功率流量測量研究

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【摘要】：在科技飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會中,流量測量技術(shù)在工業(yè)管道運輸與人們生活中都得到了廣泛的應(yīng)用,流量計的作用也越來越重要。由于傳統(tǒng)的渦輪流量計不能精確的檢測低流流速,并且使用時間久了之后會出現(xiàn)嚴重的水垢堵塞現(xiàn)象,不便于長期穩(wěn)定使用,會對生產(chǎn)生活造成嚴重的影響,因此本文針對傳統(tǒng)儀表的不能對小流量精確測量的缺陷,研制出一種新型的熱式質(zhì)量流量方法。目前對熱式質(zhì)量流量測量的研究主要分為兩個方面:恒溫差式質(zhì)量流量計、恒功率式質(zhì)量流量計。恒功率流量測量的測量方法是在測量管道中插入兩個溫度傳感器PT100,分別用來測量流體溫度與速度,并對測速傳感器恒功率加熱,根據(jù)兩個傳感器的溫度差來計算流體速度,由于在測量過程中僅使用了兩個溫度傳感器,不需要動力器件,因此幾乎不影響水流速。本設(shè)計對恒功率式流量計與恒溫差式流量計的優(yōu)缺點進行詳細對比可知恒功率式質(zhì)量流量計更具有優(yōu)越性。本文通過詳細分析恒功率熱式質(zhì)量流量計測量原理,設(shè)計了以TMS320F2812為系統(tǒng)核心的測量電路。針對目前的恒功率式質(zhì)量流量計控制功率不穩(wěn)定的情況,本文提出的采用模糊PID算法控制數(shù)字電位器來保證對測速傳感器的加熱功率保持恒定,不僅提高了恒功率流量計的測量精度,并且使其具有更廣泛的適用范圍。最后利用設(shè)計電路進行測量實驗,由實驗結(jié)果證明本系統(tǒng)具有對小流量測量精確、測量范圍大,適用環(huán)境廣等優(yōu)點。
【關(guān)鍵詞】：熱式質(zhì)量流量計 恒功率法測流量 模糊PID控制
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH814
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 創(chuàng)新點摘要6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景及意義9
• 1.2 熱式質(zhì)量流量計的特點與發(fā)展9-11
• 1.2.1 熱式質(zhì)量流量計特點：10
• 1.2.2 熱式質(zhì)量流量計的發(fā)展方向10-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 第二章 恒功率熱式質(zhì)量流量測量原理研究15-23
• 2.1 流量測量流層分布與常用流量計15-17
• 2.1.1 層流與湍流15-16
• 2.1.2 常用流量計16-17
• 2.2 熱式質(zhì)量流量計測量方法17-20
• 2.2.1 恒溫差式流量計18
• 2.2.2 恒功率式流量計18-19
• 2.2.3 兩種測量方法比較19-20
• 2.3 恒功率式質(zhì)量流量計工作原理20-22
• 2.4 本章總結(jié)22-23
• 第三章 模糊PID控制與數(shù)字濾波算法研究23-36
• 3.1 傳統(tǒng)PID控制系統(tǒng)設(shè)計23-26
• 3.1.1 模擬PID控制算法23-24
• 3.1.2 數(shù)字PID控制算法24-25
• 3.1.3 PID控制參數(shù)計算25-26
• 3.2 模糊PID控制器的設(shè)計26-30
• 3.2.1 模糊控制系統(tǒng)26-27
• 3.2.2 模糊PID原理27-29
• 3.2.3 設(shè)計模糊控制器的控制規(guī)則29-30
• 3.3 數(shù)字濾波算法分析30-35
• 3.3.1 數(shù)字濾波器概述31
• 3.3.2 FIR數(shù)字濾波器的線性相位約束條件31-33
• 3.3.3 FIR數(shù)字濾波器窗函數(shù)設(shè)計方法33-35
• 3.4 本章總結(jié)35-36
• 第四章 恒功率熱式質(zhì)量流量計設(shè)計與實現(xiàn)36-48
• 4.1 系統(tǒng)方案總體設(shè)計36
• 4.2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計36-42
• 4.2.1 測量模塊設(shè)計36-38
• 4.2.2 程控電源模塊設(shè)計38-39
• 4.2.3 運算通信模塊設(shè)計39-41
• 4.2.4 A/D轉(zhuǎn)換模塊41-42
• 4.3 軟件部分設(shè)計42-46
• 4.3.1 軟件部分設(shè)計思路42
• 4.3.2 系統(tǒng)工作流程42-43
• 4.3.3 控制功率子程序設(shè)計43-44
• 4.3.4 數(shù)據(jù)濾波子程序設(shè)計44-45
• 4.3.5 采樣模塊子程序設(shè)計45-46
• 4.4 本章小結(jié)46-48
• 第五章 系統(tǒng)測試和數(shù)據(jù)分析48-53
• 5.1 實驗平臺搭建48-49
• 5.2 熱式質(zhì)量流量計溫差影響的測試與分析49-52
• 5.2.1 流體溫度對流量測量的影響49-51
• 5.2.2 加熱功率對流量測量的影響51-52
• 5.3 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻54-57
• 發(fā)表文章目錄57-58
• 致謝58-59

【參考文獻】

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1 黃步余,顧祥柏,王立奉,王鳳瑞;熱質(zhì)量流量計及其應(yīng)用[J];石油化工自動化;1998年04期

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本文編號：993495