高溫熔鹽流量標(biāo)定平臺(tái)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-19 18:06
中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)之未來先進(jìn)裂變核能TMSR專項(xiàng)的任務(wù)是研發(fā)釷基熔鹽核能系統(tǒng),熔鹽堆使用高溫熔鹽作為燃料和冷卻劑,熔鹽堆熱工儀表需要對(duì)反應(yīng)堆熔鹽回路的流量、壓力、液位等過程參量進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量、顯示和記錄,從而監(jiān)督熔鹽堆熱工系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀況,保證反應(yīng)堆安全可靠運(yùn)行。同時(shí)熱工儀表為反應(yīng)堆功率和熱工系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)提供信號(hào),并為堆上各實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。目前,市面上現(xiàn)有的商業(yè)化流量標(biāo)定設(shè)備基本上都是在常溫和水介質(zhì)下進(jìn)行的,暫時(shí)還沒有針對(duì)高溫(>600℃)熔鹽介質(zhì)工況下超聲波流量計(jì)標(biāo)定研究的實(shí)驗(yàn)裝置。但是,超聲波流量計(jì)在測(cè)量的過程中,測(cè)量值在高溫熔鹽環(huán)境下與熔鹽的溫度、熔鹽的聲速相關(guān),而熔鹽聲速與介質(zhì)和熔鹽溫度相關(guān)。因此我們需要模擬超聲波流量計(jì)應(yīng)用的實(shí)際工況,建立一套高溫熔鹽儀表標(biāo)定平臺(tái),在同樣的介質(zhì)和溫度的情況下對(duì)高溫熔鹽環(huán)境下的流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定。本課題研究的是高溫熔鹽流量標(biāo)定平臺(tái)控制系統(tǒng)的性能分析和測(cè)試,包括溫度控制和氣壓控制。完成的工作有:(1)通過對(duì)國(guó)內(nèi)外流量標(biāo)定裝置及其標(biāo)定系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)的分析對(duì)比,選出既能滿足流量標(biāo)定精度需求,又具有經(jīng)濟(jì)性的流量標(biāo)定方案。(2...
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題提出的背景及意義
1.1.1 課題背景
1.1.2 課題意義
1.2 流量標(biāo)定方法的介紹
1.2.1 流量的測(cè)量方法
1.2.2 流量計(jì)的標(biāo)定方法
1.3 流量標(biāo)定國(guó)內(nèi)外研究狀況
1.3.1 國(guó)外的研究狀況
1.3.2 國(guó)內(nèi)的研究狀況
1.4 控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r
1.5 本文的研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
1.5.1 研究的主要內(nèi)容
1.5.2 技術(shù)路線
1.6 本章小結(jié)
第2章 流量標(biāo)定平臺(tái)控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.1 PID控制簡(jiǎn)介
2.1.1 PID控制原理
2.1.2 PID參數(shù)整定方法
2.2 氣壓控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.2.1 氣壓控制的特點(diǎn)
2.2.2 氣壓控制物理模型
2.2.3 氣壓控制仿真計(jì)算
2.2.4 氣壓控制誤差分析
2.3 溫度控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.3.1 溫度控制的特點(diǎn)
2.3.2 溫度控制物理模型
2.3.4 溫度控制仿真計(jì)算
2.4 本章小結(jié)
第3章 流量標(biāo)定平臺(tái)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3.1 標(biāo)定平臺(tái)整體介紹
3.2 軟件介紹
3.2.1 LABVIEW軟件簡(jiǎn)介
3.2.2 PLC STEP7簡(jiǎn)介
3.2.3 軟件實(shí)現(xiàn)的功能
3.3 氣壓控制軟件設(shè)計(jì)
3.3.1 氣壓控制系統(tǒng)硬件組成
3.3.2 氣壓控制軟件設(shè)計(jì)
3.4 溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3.4.1 溫度控制系統(tǒng)硬件組成
3.4.2 溫度控制軟件設(shè)計(jì)
3.5 數(shù)據(jù)記錄軟件設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
第4章 實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析
4.1 實(shí)驗(yàn)過程
4.1.1 PID工程整定方法
4.1.2 PID參數(shù)優(yōu)化結(jié)果
4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析
4.2.1 氣壓控制實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析
4.2.2 溫度控制實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
5.3 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]TMSR核能放化控制區(qū)出入控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[J]. 梁子薇,韓利峰,陳永忠,韓立欣,劉燁,孫雪靜,徐海霞. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2017(03)
[2]高溫熔鹽流量標(biāo)定平臺(tái)物理和控制方案的優(yōu)化[J]. 黃楠順,韓利峰,張福春,陳永忠,梁子薇,劉桂民. 核技術(shù). 2017(03)
[3]硝酸鹽自然循環(huán)回路系統(tǒng)特性分析[J]. 王凱,蔡創(chuàng)雄,何兆忠,陳堃. 核技術(shù). 2015(04)
[4]硝酸鹽自然循環(huán)回路空冷塔性能分析[J]. 林超,蔡創(chuàng)雄,王凱,何兆忠,陳堃. 核技術(shù). 2014(12)
[5]液態(tài)鉛鉍電磁流量計(jì)初步標(biāo)定實(shí)驗(yàn)與分析[J]. 盧洋,賀建,朱志強(qiáng),黃群英. 核技術(shù). 2014(08)
[6]高準(zhǔn)確度水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的應(yīng)用研究[J]. 戴麗娜. 計(jì)量技術(shù). 2014 (07)
[7]HTS熔鹽實(shí)驗(yàn)回路分布式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 韓利峰,陳永忠,周大勇,尹聰聰,郭冰,黃國(guó)慶,張福春. 核技術(shù). 2013(09)
[8]未來先進(jìn)核裂變能——TMSR核能系統(tǒng)[J]. 江綿恒,徐洪杰,戴志敏. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2012(03)
[9]熱泵熱水器蓄熱水箱的漏熱損失分析[J]. 於慧姝,陸春林,金蘇敏. 流體機(jī)械. 2010(11)
[10]標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研制[J]. 齊利曉,孫立軍,張濤,李剛. 化工自動(dòng)化及儀表. 2010(02)
博士論文
[1]蒸汽管道保溫材料與保溫結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 劉承婷.東北石油大學(xué) 2013
[2]基于時(shí)差法氣體超聲波流量計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王雪峰.大連理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于西門子PLC和MCGS的鍋爐溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及自整定算法研究[D]. 王志剛.寧夏大學(xué) 2015
[2]基于PLC控制的變頻調(diào)速通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)[D]. 李永剛.太原理工大學(xué) 2012
[3]管道保溫結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 艾振宙.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2010
[4]基于傳熱原理的高溫低流速液體流量測(cè)量技術(shù)研究[D]. 范文輝.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[5]發(fā)動(dòng)機(jī)氣體流量計(jì)標(biāo)定試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 厲志榮.同濟(jì)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3196204
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題提出的背景及意義
1.1.1 課題背景
1.1.2 課題意義
1.2 流量標(biāo)定方法的介紹
1.2.1 流量的測(cè)量方法
1.2.2 流量計(jì)的標(biāo)定方法
1.3 流量標(biāo)定國(guó)內(nèi)外研究狀況
1.3.1 國(guó)外的研究狀況
1.3.2 國(guó)內(nèi)的研究狀況
1.4 控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r
1.5 本文的研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
1.5.1 研究的主要內(nèi)容
1.5.2 技術(shù)路線
1.6 本章小結(jié)
第2章 流量標(biāo)定平臺(tái)控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.1 PID控制簡(jiǎn)介
2.1.1 PID控制原理
2.1.2 PID參數(shù)整定方法
2.2 氣壓控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.2.1 氣壓控制的特點(diǎn)
2.2.2 氣壓控制物理模型
2.2.3 氣壓控制仿真計(jì)算
2.2.4 氣壓控制誤差分析
2.3 溫度控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.3.1 溫度控制的特點(diǎn)
2.3.2 溫度控制物理模型
2.3.4 溫度控制仿真計(jì)算
2.4 本章小結(jié)
第3章 流量標(biāo)定平臺(tái)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3.1 標(biāo)定平臺(tái)整體介紹
3.2 軟件介紹
3.2.1 LABVIEW軟件簡(jiǎn)介
3.2.2 PLC STEP7簡(jiǎn)介
3.2.3 軟件實(shí)現(xiàn)的功能
3.3 氣壓控制軟件設(shè)計(jì)
3.3.1 氣壓控制系統(tǒng)硬件組成
3.3.2 氣壓控制軟件設(shè)計(jì)
3.4 溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3.4.1 溫度控制系統(tǒng)硬件組成
3.4.2 溫度控制軟件設(shè)計(jì)
3.5 數(shù)據(jù)記錄軟件設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
第4章 實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析
4.1 實(shí)驗(yàn)過程
4.1.1 PID工程整定方法
4.1.2 PID參數(shù)優(yōu)化結(jié)果
4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析
4.2.1 氣壓控制實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析
4.2.2 溫度控制實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
5.3 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]TMSR核能放化控制區(qū)出入控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[J]. 梁子薇,韓利峰,陳永忠,韓立欣,劉燁,孫雪靜,徐海霞. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2017(03)
[2]高溫熔鹽流量標(biāo)定平臺(tái)物理和控制方案的優(yōu)化[J]. 黃楠順,韓利峰,張福春,陳永忠,梁子薇,劉桂民. 核技術(shù). 2017(03)
[3]硝酸鹽自然循環(huán)回路系統(tǒng)特性分析[J]. 王凱,蔡創(chuàng)雄,何兆忠,陳堃. 核技術(shù). 2015(04)
[4]硝酸鹽自然循環(huán)回路空冷塔性能分析[J]. 林超,蔡創(chuàng)雄,王凱,何兆忠,陳堃. 核技術(shù). 2014(12)
[5]液態(tài)鉛鉍電磁流量計(jì)初步標(biāo)定實(shí)驗(yàn)與分析[J]. 盧洋,賀建,朱志強(qiáng),黃群英. 核技術(shù). 2014(08)
[6]高準(zhǔn)確度水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的應(yīng)用研究[J]. 戴麗娜. 計(jì)量技術(shù). 2014 (07)
[7]HTS熔鹽實(shí)驗(yàn)回路分布式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 韓利峰,陳永忠,周大勇,尹聰聰,郭冰,黃國(guó)慶,張福春. 核技術(shù). 2013(09)
[8]未來先進(jìn)核裂變能——TMSR核能系統(tǒng)[J]. 江綿恒,徐洪杰,戴志敏. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2012(03)
[9]熱泵熱水器蓄熱水箱的漏熱損失分析[J]. 於慧姝,陸春林,金蘇敏. 流體機(jī)械. 2010(11)
[10]標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研制[J]. 齊利曉,孫立軍,張濤,李剛. 化工自動(dòng)化及儀表. 2010(02)
博士論文
[1]蒸汽管道保溫材料與保溫結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 劉承婷.東北石油大學(xué) 2013
[2]基于時(shí)差法氣體超聲波流量計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王雪峰.大連理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于西門子PLC和MCGS的鍋爐溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及自整定算法研究[D]. 王志剛.寧夏大學(xué) 2015
[2]基于PLC控制的變頻調(diào)速通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)[D]. 李永剛.太原理工大學(xué) 2012
[3]管道保溫結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 艾振宙.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2010
[4]基于傳熱原理的高溫低流速液體流量測(cè)量技術(shù)研究[D]. 范文輝.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[5]發(fā)動(dòng)機(jī)氣體流量計(jì)標(biāo)定試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 厲志榮.同濟(jì)大學(xué) 2004
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