脉冲强磁场科学实验站低温液位测量系统

发布时间：2017-07-28 18:30

  本文关键词：脉冲强磁场科学实验站低温液位测量系统

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【摘要】：脉冲强磁场特殊的实验条件需要有极低温环境的支持,传统的液位测量方式大多是针对常温液体而展开的研究和研制,并不适用于脉冲强磁场低温液体系统。本研究从分析传统液位计的测量原理、分析改进液位计的功能、设计相应的硬件和软件以及分析比较不同设计方案的优点与缺点等几个方面对原有的测量系统进行改进和优化,从而得到能适用于脉冲强磁场低温液体系统的液位测量系统。具体研究结果包括:(1)详细介绍了现阶段液位测量的状况。对现有运用比较广泛的液位测量方法进行研究和分析,总结其优势和劣势,为低温液位计的设计提供合理参考。(2)对传统电容式液位计进行原理研究并对其缺陷进行分析,针对其主要问题设计出了差分法电容式液位传感器。基于振荡法的原理,利用555定时器以及单片机对该液位计的硬件电路进行设计和制作。根据硬件电路以及系统测量需要,完成了该液位计的软件设计以及编程。(3)对热电偶式液位计进行原理研究并就其主要缺陷进行改进设计,完成了加热型热电偶式液位传感器的设计。根据该液位计的分析和介绍,设计了电压放大电路、模数转换电路、数据处理电路以及恒流源加热电路等硬件设计。再根据系统测量的要求,进行了相关的软件程序的设计和完善。(4)分别对两种不同的低温液位计方案进行实验测试,并对比和分析改良前后的数据结果,得出的结论:改良后的液位计方案的测量精度和稳定性均有很大的提升,并且两种不同的改良设计可以运用于不同条件的低温环境。
【关键词】：低温液位测量 电容液位计 热电偶液位计 脉冲强磁场
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH816
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 低温液位测量的背景和应用意义10
• 1.2 液位测量技术的现状10-15
• 1.3 常用液位计在脉冲强磁场低温液体系统中应用的可行性比较15-16
• 1.4 本研究的主要工作内容及创新点16-18
• 2 低温液位计测量原理及方法18-34
• 2.1 电容式液位计测量原理18-22
• 2.2 差分法电容式液位计总体设计22-27
• 2.3 热电偶式液位计测量原理27-30
• 2.4 加热型热电偶式液位计总体设计30-32
• 2.5 本章小结32-34
• 3 低温液位测量系统硬件设计34-48
• 3.1 电容式液位测量系统硬件设计34-41
• 3.2 热电偶式液位测量系统硬件设计41-47
• 3.3 本章小结47-48
• 4 低温液位测量系统软件设计48-61
• 4.1 电容式液位测量系统软件设计48-55
• 4.2 热电偶式液位测量系统软件设计55-60
• 4.3 本章小结60-61
• 5 系统测试及数据分析61-69
• 5.1 测试环境及方法61
• 5.2 实验结果与分析61-68
• 5.3 不同液位计数据对比及性能分析68-69
• 6 全文结论69-71
• 6.1 结论69
• 6.2 建议69-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-76
• 作者简历76

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1 赵德宝;一种液位测量仪电路的设计[J];电子与自动化;2000年03期

2 ;液位测量装置[J];机电设备;2000年01期

3 马晓明,潘海璋,刘文卓,朱立新,刘曦e，

本文编号：585450