气体质量流量控制器故障诊断装置设计

发布时间：2017-09-22 14:17

  本文关键词：气体质量流量控制器故障诊断装置设计

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【摘要】：热式气体质量流量控制器是一种用于对气体的质量流量实现精确控制和测量的仪表设备。它们在集成电路、材料、石化、环保、医疗、分析仪器等多种领域和行业的科研和生产中发挥着不可替代的作用。该种仪表的故障判断检测设备在行业中依然是空白。随着时代的进步,电子计算机产业的普及,嵌入式设备在民用以及工业领域的应用越来越普遍。基于嵌入式的各类故障诊断设备和故障检测系统也在诸多行业有着越来越成熟的应用。作者以多年仪器仪表行业工作经验为基础,总结出热式气体质量流量控制器的各类故障类型,分析了热式气体质量流量控制器原理和故障机理,利用嵌入式相关知识设计完成一个可以判断检测热式气体质量流量控制器故障的设备。本课题设计可以投入实际的售后维修工作当中,以代替人工判断,能够帮助企业实现维修自动化,大大提高工作效率。本课题的主要研究内容包括:(1)分析研究热式气体质量流量控制器原理,故障产生机理;(2)设计一套外围系统用于建立标准测试气路系统环境;(3)设计系统硬件电路原理图和电路板图;(4)开发Windows CE操作系统平台下的硬件驱动程序;(5)选取设计故障诊断算法。
【关键词】：热式气体质量流量控制器 嵌入式 故障诊断
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH814.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 质量流量控制器简介9-11
• 1.1.1 质量流量计概述9
• 1.1.2 热式气体质量流量计和控制器9-10
• 1.1.3 热式气体质量流量控制器历史和发展10-11
• 1.2 MFC应用状况11
• 1.3 MFC检修手段和现状11-12
• 1.4 嵌入式诊断技术应用12-14
• 1.4.1 嵌入式系统应用12
• 1.4.2 诊断技术和诊断装置的国内外现状12-14
• 1.5 MFC诊断设备研究意义14
• 1.6 本章小结14-15
• 1.7 本文主要内容及结构安排15-17
• 第2章 MFC故障产生机理和分类17-25
• 2.1 气体质量流量控制器组成17-19
• 2.1.1 概述17
• 2.1.2 分流通道17-18
• 2.1.3 传感器18
• 2.1.4 印制电路板18-19
• 2.1.5 控制阀19
• 2.2 质量流量控制器工作原理19-20
• 2.3 故障产生机理研究20-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 诊断装置整体构架25-31
• 3.1 需求分析25-26
• 3.1.1 实现功能25-26
• 3.1.2 硬件构架26
• 3.2 硬件开发平台选择26-28
• 3.3 嵌入式操作系统28-29
• 3.4 本章小结29-31
• 第4章 气路系统及整机设计31-37
• 4.1 外围气路原理31-33
• 4.2 阀门管件选择33-34
• 4.3 结构布局34-35
• 4.4 本章小结35-37
• 第5章 嵌入式平台设计37-49
• 5.1 装置电源设计37-38
• 5.1.1 电源功率分析37
• 5.1.2 电源选择37-38
• 5.1.3 主板转换电源设计38
• 5.2 模拟量输入输出设计38-42
• 5.2.1 A/D转换器38-39
• 5.2.2 D/A转换器39
• 5.2.3 A/D D/A转换器选用39-41
• 5.2.4 负电压输入处理41-42
• 5.3 阀门驱动电路设计42-43
• 5.3.1 驱动电路实现原理42
• 5.3.2 继电器选用42
• 5.3.3 驱动电路设计42-43
• 5.4 接口电路设计43-46
• 5.4.1 串口电路设计43
• 5.4.2 USB接口电路设计43
• 5.4.3 屏幕接口电路43-45
• 5.4.4 核心板接口电路45-46
• 5.5 PCB设计46-47
• 5.6 本章小结47-49
• 第六章 驱动开发49-57
• 6.1 Win CE驱动介绍49-50
• 6.2 驱动开发需求分析50-51
• 6.3 SPI驱动实现51-53
• 6.4 GPIO驱动实现53-55
• 6.5 本章小结55-57
• 第七章 诊断功能实现57-75
• 7.1 故障诊断专家系统57-58
• 7.2 人机界面实现58-60
• 7.3 设备整体流程60-64
• 7.4 规则库建立64-65
• 7.5 诊断推理流程65-71
• 7.6 编程实现71-73
• 7.7 本章小结73-75
• 结论75-77
• 参考文献77-81
• 致谢81

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本文编号：901282