浮空气囊气密性检测系统的设计及试验研究

发布时间：2017-08-02 18:19

  本文关键词：浮空气囊气密性检测系统的设计及试验研究

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【摘要】：浮空器是一种比重轻于空气的飞行器,目前浮空器在环境监测等领域有着广泛的用途,而浮空气囊气密性的好坏关系到浮空器的性能和安全,因此需要开展气密性的研究。传统的水检法已经不能满足气囊泄漏检测精度的要求,本文设计了一套用于浮空气囊气密性检测的系统,用来进行浮空气囊气密性的试验研究。为了分析浮空气囊泄漏量与温度、压差、泄漏时间等影响因素之间的关系,建立泄漏量与影响因素之间的数学模型,本文设计了一套可靠的气密性检测系统。首先搭建了一套浮空气囊多功能检漏试验装置,来模拟大气环境下温度、压差等影响因素的变化,并对测试系统中需要的各类传感器以及电磁阀等主要元器件进行了相应的选型。然后进行了检测系统的硬件系统设计,选用了STM32F103系列ARM微控制器。接着又进行了检测系统软件部分的设计,在Visual Studio.NET集成开发环境下进行开发,使用C#语言作为主要的编程语言,并对软件系统的主控制程序流程图及人机操作主界面进行了设计开发。最后依托该浮空气囊气密性检测系统进行试验研究,运用正交表安排温度、初始压差、泄漏时间进行了试验,并运用多元线性回归的方法建立了泄漏量和温度、初始压差及泄漏时间的数学模型,从而定量地分析泄漏量与各影响因素之间的关系。
【关键词】：泄漏量 气密性 浮空气囊 数学模型
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V27;V216
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-23
• 1.1 课题研究背景15-19
• 1.1.1 浮空器概述15-17
• 1.1.2 气密性检测方法简介17-19
• 1.2 气密性检测国内外研究现状19-22
• 1.2.1 国外研究现状19-21
• 1.2.2 国内研究现状21-22
• 1.3 课题来源、研究意义及研究内容22-23
• 1.3.1 课题来源22
• 1.3.2 研究意义22
• 1.3.3 主要研究内容22-23
• 第二章 浮空气囊气密性检测系统的硬件设计23-37
• 2.1 测试系统装置的设计23-26
• 2.2 检测系统整体方案的设计26-27
• 2.3 测试系统中传感器的选型27-30
• 2.3.1 温度传感器28
• 2.3.2 压差传感器28-29
• 2.3.3 流量传感器29-30
• 2.4 电磁阀的选型30-31
• 2.5 测试系统中硬件电路的设计31-36
• 2.5.1 主控芯片的设计31-32
• 2.5.2 通讯模块的设计32-34
• 2.5.3 电源模块的设计34-35
• 2.5.4 运算放大器的设计35
• 2.5.5 继电器控制电路的设计35-36
• 2.6 本章小结36-37
• 第三章 浮空气囊气密性检测系统的软件设计37-46
• 3.1 软件编程语言37-38
• 3.2 软件开发环境38-39
• 3.3 软件控制系统程序的设计39-40
• 3.4 模拟量模块程序的设计40-42
• 3.5 数据处理算法的设计42-43
• 3.6 系统主界面的设计43-45
• 3.7 本章小结45-46
• 第四章 浮空气囊的泄漏试验研究46-67
• 4.1 正交试验设计方法46-49
• 4.1.1 正交试验设计基本概念介绍46-47
• 4.1.2 正交试验设计的基本原理47
• 4.1.3 正交表介绍47-48
• 4.1.4 正交试验设计基本步骤48-49
• 4.2 正交试验方案设计49-52
• 4.2.1 试验指标因素的确定49
• 4.2.2 因素水平表49
• 4.2.3 正交表的选用49-51
• 4.2.4 正交试验结果51-52
• 4.3 正交试验结果极差分析52-53
• 4.4 多元回归分析53-57
• 4.4.1 多元回归的意义53
• 4.4.2 多元线性回归分析53-57
• 4.5 利用SPSS软件进行回归分析57-62
• 4.5.1 SPSS回归分析的主要操作步骤57-58
• 4.5.2 一次回归分析实现过程58-59
• 4.5.3 二次回归分析实现过程59
• 4.5.4 三次回归分析实现过程59-61
• 4.5.5 幂函数回归分析实现过程61-62
• 4.6 回归方程检验62-63
• 4.7 泄漏量影响因素分析63-66
• 4.8 本章小结66-67
• 第五章 总结和展望67-69
• 5.1 全文工作总结67-68
• 5.2 后续工作展望68-69
• 参考文献69-72
• 附录1 程序连接及断开代码72-74
• 附录2 程序启动测量及控制代码74-75
• 附录3 重载函数及其调用代码75-76
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况76

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本文编号：610631