旋进旋涡流量计的研究与设计

发布时间：2017-09-19 22:36

  本文关键词：旋进旋涡流量计的研究与设计

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【摘要】：随着科技与经济的快速发展,流量计在各个领域的应用变得越加普及,因此对其的要求也越来越高,需求量变得更大。旋进旋涡流量计由于自身管道结构特点使得漩涡进动频率与流体介质的流速线性度比较好,测量精确程度比较高,量程范围比较大。但是旋进旋涡流量计是流体震荡式流量计,其进动频率信号掺杂复杂的噪声信号,抗干扰能力差。因此,为改善其不足,本文设计了一套模拟信号处理电路,用以提高其抗干扰能力以及信噪比。针对其信号处理的难点,对传感信号采集的PCB板也做了大量实验,证明了该电路可以有效的提取旋进旋涡的进动频率信号。本论文设计的旋进旋涡流量计是以TI公司生产的MSP430f149单片机为核心,集漩涡进动频率、温度、压力检测功能于一体,能进行温度、压力、压缩因子自动补偿计算,并集成时钟、数据的外部存储、按键、LCD液晶显示、RS485电路、脉冲输出电路、以及二线制电流输出等功能于一体的微功耗流量计。本设计做出了大量实验以及调试,结果也证明了传感信号采集良好,工作稳定,实时性好,抗干扰能力强,精度满足要求。它是各个流量计应用领域的不二之选。
【关键词】：旋进旋涡流量计 MSP430f149 模拟信号处理 温压补偿 低功耗
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH814
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 流量计的概述9-12
• 1.1.1 流量计的现阶段的国内外发展状况9-11
• 1.1.2 流量计的发展方向与发展趋势11-12
• 1.2 旋进旋涡流量计的机械结构与工作原理12-14
• 1.2.1 旋进旋涡流量计的机械结构12-14
• 1.2.2 流量计的工作原理14
• 1.3 旋进旋涡流量计与其他旋涡型流量计的异同14-15
• 1.4 课题主要研究内容15-16
• 第二章 旋进旋涡流量计的整体设计方案16-22
• 2.1 整体设计原理图16-18
• 2.1.1 设计的主要特点16-17
• 2.1.2 电气性能指标17-18
• 2.2 算法的实现18-20
• 2.3 旋进旋涡流量计设计的关键技术20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 旋进旋涡流量计的硬件电路设计22-40
• 3.1 信号处理电路22-30
• 3.1.1 电压跟随电路24-25
• 3.1.2 滤波电路（差分电路）25-26
• 3.1.3 限幅电路26-28
• 3.1.4 放大电路28
• 3.1.5 施密特触发电路28-30
• 3.2 温度压力检测电路30-32
• 3.3 电源电路设计32-33
• 3.4 RS485电路设计33-34
• 3.5 二线制电流输出电路设计34-35
• 3.6 其他电路设计35-39
• 3.6.1 电压跟随电路35-36
• 3.6.2 按键电路设计36-37
• 3.6.3 液晶电路设计37-38
• 3.6.4 时钟以及外部存储电路38-39
• 3.7 本章小结39-40
• 第四章 旋进旋涡流量计的软件设计40-50
• 4.1 软件的总体设计40-41
• 4.2 旋进旋涡流量计计算模块程序设计41-42
• 4.3 按键逻辑程序42-43
• 4.4 其他程序设计基本流程43-44
• 4.5 主界面设计44-48
• 4.5.1 流量计主界面介绍44-45
• 4.5.2 流量计菜单参数设定45-48
• 4.6 低功耗设计48-49
• 4.7 本章小结49-50
• 第五章 调试与实验结果分析50-60
• 5.1 PCB板调试50-52
• 5.2 单板调试52-53
• 5.2.1 信号采集模块测试52-53
• 5.2.2 其他模块的调试53
• 5.3 联机调试及结果分析53-59
• 5.4 总结59-60
• 参考文献60-62
• 发表论文和科研情况说明62-63
• 致谢63-64
• 附录 164-69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 陈玲;;新型流量测量仪表的应用和发展[J];传感器与微系统;2007年06期

2 李小梅;龚中荣;张可林;;旋进漩涡气体流量计的使用与维护[J];计量与测试技术;2008年04期

3 李勤;;旋进旋涡流量计的输出信号电路设计[J];合肥学院学报(自然科学版);2012年03期

4 聂飞;;智能旋进漩涡流量计选型的有关问题[J];中国计量;2008年12期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 张凌华;基于MSP430单片机的气体涡轮流量计设计[D];河北工业大学;2008年

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本文编号：884316