基于MEMS的热式风速及风量检测技术及单元研究

发布时间：2020-07-24 19:35

【摘要】：我国是农产品生产和消费大国,也是农产品的进出口大国。近年来,我国经济以较快的速度发展,已成为全球第二大经济体,人民的生活水平也在不断提高,百姓对于农产品的需求已经不仅仅局限于当地当季农产品,更加关注跨地域、跨时季的农产品,特别是对于一些易腐农产品和高档农产品的品质有更高的要求,这就对农产品的储藏和运输环节提出了更高的要求。然而,相对于我国庞大的农产品流通量,我国的冷链物流行业却并不发达,特别是冷藏运输车的保有量和车辆的冷藏保鲜性能都落后于发达国家。在发达国家,易腐农产品的冷藏运输率可达80%以上,而在我国,这一数字不足20%,大量易腐农产品缺乏冷藏运输,造成了极大的浪费。在冷藏运输车性能方面,我国的冷藏运输车车厢内大多只安装有温度测量装置,车厢内没有用于测量风速风量的装置,车厢内的风速风量不能被准确控制,这就造成车厢内温度分布不均,对于一些对储藏环境要求较为严格的易腐农产品和高档农产品的运输,现有的冷藏运输车显得有些力不从心。针对冷藏车车厢内的风速风量测量,结合现有风速风量测量技术的特点,本文提出了一种专用于冷藏运输车中的基于MEMS的热式风速风量检测单元,用于检测冷藏运输车制冷机出风口的风速和风量。本文提出的基于MEMS的热式风速风量检测单元由MEMS热式风速传感器、恒温差控制电路、A/D转换电路、单片机与接口电路、单元封装外壳组成。其中MEMS热式风速传感器和恒温差控制电路用于测量车厢内的风速,将风速转换为电压信号；A/D转换电路用于将电压信号转换为数字信号并传送给单片机；单片机和接口电路用于计算风速风量值,并将结果传送给冷藏车制冷机控制器；单元封装外壳用于电路的防水密封,保护传感器和内部电路与电子器件。经过计算流体力学仿真和高低温湿热试验箱的环境耐受实验,本文提出的基于MEMS的热式风速风量检测单元工作良好,能够较好地适应冷藏运输车内的特殊环境,测量准确,对于更好地控制冷藏运输车厢内环境,确保农产品运输过程中的品质具有积极的作用。
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S229

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本文编号：2769293