化学吸附仪控制系统设计与实现

发布时间：2023-05-19 18:35

　　催化剂的优化设计和高效利用需要对催化材料的表面结构和表面化学性质进行深入的了解。而化学吸附(化学吸附分析仪)可以提供在设计和生产阶段评估催化剂材料所需的大量信息,以及在使用一段时间之后的信息反馈。化学吸附仪为完全自动化的仪器,能够进行多种化学吸附和程序升温反应研究,可获得催化剂、催化剂载体和其他各种材料物理特性的信息[1]。而本课题对化学吸附仪的控制系统进行了设计与实现。系统由上位机以及控制端两部分组成。上位机包括图形化交互式界面设计,数据处理,图形化数据显示以及无线数据传输等功能。控制端包括图形化交互界面,数据的采集,数据图形化的展示,数据的传输,底层硬件的控制等功能。底层硬件包括:用于数据传输的网络模块;用于控制气体流速及混合的电磁阀阵、六通阀、气体质量流量控制器、混气室;实现加热功能的加热炉、温控器;用于信号输出的热导池检测器以及实现采集微弱小信号(0.5uV-200mV)的信号采集电路。系统由操作人员在上位机编辑化学实验步骤,发送到控制端上,在控制端中实现自动控制底层硬件,并采集、记录、分析数据,并将数据发送回上位机,以供实验人员直观查看。也可通过直接操作控制端直接控制底层硬件...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 研究现状及意义
    1.3 本论文的主要内容和章节安排
        1.3.1 本论文的主要内容
        1.3.2 本论文的章节安排
第二章 系统需求分析与方案论证
    2.1 需求分析
    2.2 方案论证
        2.2.1 主控
        2.2.2 气体质量流量控制器
        2.2.3 温控器
        2.2.4 模数转换器
第三章 化学吸附仪控制系统相关技术介绍
    3.1 化学吸附仪功能原理分析
    3.2 气体质量流量控制器(MFC)通讯协议说明
        3.2.1 MFC质量流量控制器的通信设置
        3.2.2 MFC质量流量控制器的指令格式
    3.3 六通阀的串行控制
        3.3.1 六通阀初始化
        3.3.2 六通阀的串行控制
    3.4 ADS1211的寄存器说明
        3.4.1 指令寄存器(INSR)
        3.4.2 命令寄存器(CMR)
        3.4.3 数据输出寄存器(DOR)
        3.4.4 偏移校准寄存器(OCR)
        3.4.5 满量程校准寄存器(FCR)
第四章 化学吸附仪控制系统设计
    4.1 硬件设计
        4.1.1 热导池电压控制模块
        4.1.2 信号放大模块
        4.1.3 基准电压模块
        4.1.4 数据采集模块
        4.1.5 主控器模块
        4.1.6 USB模块
        4.1.7 网络模块
        4.1.8 电源模块
    4.2 软件设计
        4.2.1 上位机软件设计
        4.2.2 控制端软件设计
第五章 系统调试及结果分析
    5.1 系统模块调试
    5.2 结果分析
第六章 总结与展望
    6.1 取得的研究成果
    6.2 未来工作展望
参考文献
附录
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：3819880