超声水表流量检定装置研制

发布时间：2017-09-07 06:39

  本文关键词：超声水表流量检定装置研制

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【摘要】：超声水表是基于超声波原理实现的水流量计量的电子仪表,具有精度高、可靠性好、量程比宽、无可动部件、压损小及任意角度安装等优点,已广泛应用于水厂、小区及住宅等。目前,国内外对超声水表的检定依然依据传统的检定装置检定,无法满足市场的需求。针对现存的不足,设计了一套完整的超声水表流量检定装置及控制系统。本课题结合超声水表的特点,选用了标准表法及静态质量法相结合的方式,设计了包括2套水泵系统,4台标准流量计及2个衡器的不同组合的管路,实现了超声水表在不同流量点检定的可调性及稳定性。在被检表管道处,通过将3台相同口径的超声水表按照相关的标准串联到检定装置中,提高了检定效率且检定精度达到标准要求。在控制系统的硬件设计中,以PLC和相应的AD/DA模块为中心,设计了脉冲处理电路、AD输入转换电路、输出驱动电路等,实现了标准表及被检表脉冲的采集和瞬时量的读取、温度及压力的读取、输出开关阀的控制、变频器频率及调节阀开度的调节。控制系统包括上位机软件及PLC的内部程序,基于.NET平台中的C#语言编写的超声水表控制系统,实现了读取PLC内部数据及控制硬件运行等功能。包括的主要界面有被检表参数设置界面、检定流量点参数设置界面、检定控制界面、数据查询及打印界面等,通过各个子界面的相互配合,实现整个系统的可靠运行。PLC内部程序主要完成了脉冲采集部分、输出驱动部分、AD及DA设置部分。最后通过对本装置标准表法及静态质量法不确定度的评定,确保了装置满足了国家要求。通过大量实验数据证明,本课题研制的超声水表流量检定装置能够满足企业的生产需要。同时,计算机控制系统具有可靠性高、自动化程度高、操作简单等特点。
【关键词】：静态质量法 标准表法 自动检定 控制系统
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH814.2
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 1 绪论14-19
• 1.1 引言14
• 1.2 国内外研究现状14-16
• 1.3 本课题研究的内容16-17
• 1.4 本课题的创新点17-19
• 2 超声水表流量检定装置简介19-24
• 2.1 流量测量的基本概念19-20
• 2.1.1 流量19
• 2.1.2 总量19-20
• 2.2 检定方法理论基础20-22
• 2.2.1 标准表法20-21
• 2.2.2 静态质量法21-22
• 2.3 超声水表相关介绍22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 3 水流量检定装置总体设计24-34
• 3.1 装置设计依据及技术指标24
• 3.2 装置原理设计24-25
• 3.3 流量检定装置系统选型设计25-33
• 3.3.1 水泵选型25-28
• 3.3.2 标准表选型28-31
• 3.3.3 换向器设计31-33
• 3.3.4 被检表处法兰设计33
• 3.4 本章小结33-34
• 4 硬件控制部分设计34-44
• 4.1 总体设计34-35
• 4.2 PLC及相关模块35-38
• 4.3 脉冲处理部分38-40
• 4.3.1 双时间法原理38
• 4.3.2 脉冲处理电路38-40
• 4.4 AD输入转换部分40-41
• 4.5 输出驱动阀门部分41-42
• 4.6 光电处理部分42-43
• 4.7 本章小结43-44
• 5 系统软件设计44-57
• 5.1 上位机软件44-50
• 5.1.1 人机交互界面总体设计45-46
• 5.1.2 被检表参数设置部分46-47
• 5.1.3 检定流量点设置部分47
• 5.1.4 检定主界面47-49
• 5.1.5 数据查询界面49-50
• 5.1.6 其它参数设置50
• 5.2 下位机PLC软件设计50-56
• 5.2.1 程序初始化部分51
• 5.2.2 脉冲采集部分51-54
• 5.2.3 输出阀门部分54
• 5.2.4 AD采集模块54-55
• 5.2.5 DA采集模块55-56
• 5.3 本章小结56-57
• 6 装置数据分析57-67
• 6.1 装置的不确定度分析57-64
• 6.1.1 概述57-58
• 6.1.2 计时器的检定58-59
• 6.1.3 衡器的检定59-60
• 6.1.4 换向器检定60-62
• 6.1.5 流量计检定62
• 6.1.6 静态质量法不确定度62-63
• 6.1.7 标准表法不确定度63-64
• 6.2 三台被检表数据分析64-66
• 6.3 本章小结66-67
• 7 总结和展望67-69
• 7.1 总结67
• 7.2 展望67-69
• 参考文献69-72
• 作者简介72

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本文编号：807996