基于熱消散法測量氣體微小流量方法的研究

《基于熱消散法測量氣體微小流量方法的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、；、齊齊哈爾大學(xué)ＩＩＩＨＡＲＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＩＱＱ專業(yè)碩±學(xué)位論文－，＼；：養(yǎng)祭＞Ｖ基于熱消散法測量氣體微小流量方法的研究嘴片昔痛濟(jì)選魏ｉｉ神嗎叩：ｉｉｉｉｉｉｉ學(xué)科專業(yè)：控制工程作者姓名：石林指導(dǎo)教師：陸仲達(dá)＿論文提交日期２０１５年４月２３曰：／論文答辯日期：２０１５年６月１４曰：宮志陽ｔ答辯委員會(huì)主席論文評闊人：徐軍陸軍齊齊哈爾大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明作者鄭重京明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在

2、導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中己經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含其他個(gè)人或集體＆經(jīng)發(fā)表的研究成果，化不包含其他己申請學(xué)位或其他用途使用過的成果一。與我同工作的同志對本研究所做的貢獻(xiàn)均己在論文中做了明確的說明并表示了謝意。若有不實(shí)之處，本人愿意承捏相關(guān)法律責(zé)任。、才Ａ請表而＾學(xué)位論文題目：染寺叛Ｔ灸訓(xùn)為也馬Ａ新呼，作者簽省：／ｆｅ浙＼日期：Ｊ０／ｉ：年＾月如日齊齊哈爾大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人完全了解學(xué)校有關(guān)學(xué)位論文知識產(chǎn)

3、權(quán)的規(guī)定，在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于齊齊哈爾大學(xué)。學(xué)校有，義許論文被查閱和借閱權(quán)保留論文并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，可Ｌ乂將本學(xué)位論文的全部或部分巧容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行拾索，可采用影印、＇縮印、或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。＇！＇＾學(xué)位論文題目：孟奇瓜巧叛化州斗４啤無Ｔｉ峽扔葉作者簽名：義Ｗ旅也日期：Ｍ年ｉｆ月如日導(dǎo)師簽名：日期：：）興／Ｔ年＾月知日產(chǎn)碩士學(xué)位論文基于熱消散法測量氣體微小流量方法的研究Studyont

4、heMeasurementofGasThermalDissipationMethodbasedonMicroFlowMethod作者姓名：石林學(xué)號：2012919343學(xué)科專業(yè)：控制工程研究方向：微小流量的測量指導(dǎo)教師：陸仲達(dá)教授答辯日期：2015年6月14日齊齊哈爾大學(xué)QiqiharUniversityAThesisfortheDegreeofMasterStudyontheMeasurementofGasThermalDissipationMethodbasedonMicroFlowMethod

5、Candidate：ShiLinStudentI.D：2012919343Speciality：ControlEngineeringResearchdirection：ThemicroflowmeasurementSupervisor：LuzhongdaProfessorDateofOralExamination：June14,2015QiqiharUniversity摘要本文采用了基于熱傳導(dǎo)定律基本原理設(shè)計(jì)了恒溫差式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)。傳統(tǒng)的儀表采用容積計(jì)量的方式容易受到環(huán)境因素影響，并且對小流量

6、的測量不能準(zhǔn)確測出，嚴(yán)重影響流量計(jì)測量的精度。因此本課題的研究主要是針對氣體的小流量質(zhì)量測量研制了一種新型的熱式質(zhì)量流量計(jì)。熱式質(zhì)量流量計(jì)是基于傳熱原理檢測流體質(zhì)量流量的儀表，即根據(jù)流動(dòng)中的流體與熱源之間熱量交換關(guān)系來直接測量流體質(zhì)量流量的儀表。本文還詳細(xì)的介紹了對這種熱式流量計(jì)的設(shè)計(jì)過程。本課題所設(shè)計(jì)的基于熱消散法恒溫差式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)，采用鉑電阻Pt20和Pt100作為流量傳感器的測量元件，保障流量傳感器Pt20和Pt100的之間的溫差為80℃。按照流量傳感器的特點(diǎn)，研究設(shè)計(jì)熱式質(zhì)量流量計(jì)的

7、硬件測量與控制電路。根據(jù)工業(yè)儀器儀表對質(zhì)量流量的測量要求，盡量簡化硬件電路設(shè)計(jì)，選用質(zhì)量好性價(jià)比高的元器件，減少系統(tǒng)的整體誤差，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確度。本課題所設(shè)計(jì)的熱式質(zhì)量流量計(jì)選用C8051F410單片機(jī)作為控制器。設(shè)計(jì)了主控單片機(jī)的軟件和流量計(jì)與計(jì)算機(jī)之間的通信協(xié)議，根據(jù)設(shè)定好的介質(zhì)、管道直徑等參數(shù)，按照實(shí)際需要，將系統(tǒng)測量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換和傳輸。然后通過上位機(jī)軟件對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理。最后，將設(shè)計(jì)完成的熱式質(zhì)量流量計(jì)經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)流量發(fā)生裝置，確定熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的

8、質(zhì)量流量與輸出電壓信號之間的函數(shù)關(guān)系。為了更好的獲取精確的流量數(shù)據(jù)達(dá)到工業(yè)測量要求，通過曲線擬合的算法，得出公式作為單片機(jī)系統(tǒng)的瞬時(shí)流量表達(dá)式，獲得被測氣體的流量數(shù)據(jù)。熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)與計(jì)算機(jī)相連接通過RS-485通訊接口，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)和熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的通訊，并且各種實(shí)時(shí)參數(shù)也能進(jìn)行設(shè)定和讀取，保證流量計(jì)的測量精度。熱式質(zhì)量流量計(jì)的測量量程可以按照要求設(shè)置，在滿量程范圍內(nèi)輸出4mA至20mA電流，實(shí)現(xiàn)流量的準(zhǔn)確控制。關(guān)鍵詞：流量計(jì)；質(zhì)量流量；熱消散；單片機(jī)；恒溫