水位泥位测量方法及装置的研究

发布时间：2023-02-26 14:55

　　通常采用流速面积法对明渠中的水流量进行测量,在测量过程中,明渠中的淤泥沉淀会使过水断面面积无法准确测量,因此也就无法得到当前准确的水流量,所以需要能够同时测量淤泥厚度、水位高度的方法和装置,从而实现明渠水流量的准确测量。根据淤泥、水、空气三种介质的电导率不同这一性质,对它们三者进行区分,对以往常用的测量方法进行分析对比后,确定选用电阻分压法作为测量水位和泥位的方法,在对大量实验数据进行分析后,设计算法对水位值和泥位值同时进行计算,同时确定电极板的电极布局形式以及采集方式,在这些基础上设计研制一个水位泥位测量装置的软、硬件系统,从而实现对同一环境下水位和泥位的同时测量。水位泥位测量系统的硬件部分选用IAP15W4K61S4型号单片机为核心控制单元,通过采集电路对电极两端的电压值进行采集,选用存储芯片24LC1025进行数据存储,根据防爆标准要求,设计两级保护的电源模块对装置供电,使用RS485通讯方式进行数据传输。根据硬件结构编写相应的软件代码,实现数据的采集、A/D转换、数据处理及存储、装置与上位机之间交互通讯等核心功能以及初始化系统等辅助功能。设计上位机显示界面,对设备参数进行设置,...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 水位泥位测量方法及装置的研究背景与意义
    1.2 水位和泥位的测量研究现状
        1.2.1 水位测量研究现状
        1.2.2 泥位测量研究现状
    1.3 主要研究内容及具体工作
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 具体工作
2 水位泥位测量原理及方法
    2.1 电导率
    2.2 系统信号源的选择
    2.3 水位泥位测量原理
    2.4 水位泥位测量方法
    2.5 水位泥位测量实验
        2.5.1 第一种测量实验
        2.5.2 第二种测量实验
    2.6 水位泥位计算算法研究
    2.7 系统总体设计思想
3 水位泥位测量装置的硬件设计
    3.1 系统要求概述
    3.2 系统硬件总体设计
    3.3 系统硬件的详细设计与实现
        3.3.1 微控制器选型及数据处理模块
        3.3.2 电源模块
        3.3.3 485 通信模块
        3.3.4 存储模块
        3.3.5 机械工装设计与实现
        3.3.6 采集电路
4 水位泥位测量装置的软件实现
    4.1 嵌入式系统
    4.2 软件总体设计
        4.2.1 技术条件
        4.2.2 需求分析
        4.2.3 开发环境
        4.2.4 运行环境
    4.3 软件详细设计与实现
        4.3.1 软件主控程序
        4.3.2 数据采集
        4.3.3 数据处理
        4.3.4 装置与上位机之间的通讯
        4.3.5 数据存储
5 运行测试
    5.1 上位机显示软件
    5.2 运行测试
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3750509