高温熔盐流量标定平台控制系统的研究与设计
发布时间：2021-05-19 18:06
中国科学院战略先导专项之未来先进裂变核能TMSR专项的任务是研发钍基熔盐核能系统,熔盐堆使用高温熔盐作为燃料和冷却剂,熔盐堆热工仪表需要对反应堆熔盐回路的流量、压力、液位等过程参量进行准确的测量、显示和记录,从而监督熔盐堆热工系统各个设备的运行状况,保证反应堆安全可靠运行。同时热工仪表为反应堆功率和热工系统的自动控制系统和安全联锁系统提供信号,并为堆上各实验系统提供数据。目前,市面上现有的商业化流量标定设备基本上都是在常温和水介质下进行的,暂时还没有针对高温（>600℃）熔盐介质工况下超声波流量计标定研究的实验装置。但是,超声波流量计在测量的过程中,测量值在高温熔盐环境下与熔盐的温度、熔盐的声速相关,而熔盐声速与介质和熔盐温度相关。因此我们需要模拟超声波流量计应用的实际工况,建立一套高温熔盐仪表标定平台,在同样的介质和温度的情况下对高温熔盐环境下的流量计进行标定。本课题研究的是高温熔盐流量标定平台控制系统的性能分析和测试,包括温度控制和气压控制。完成的工作有:（1）通过对国内外流量标定装置及其标定系统优缺点的分析对比,选出既能满足流量标定精度需求,又具有经济性的流量标定方案。（2...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题提出的背景及意义
1.1.1 课题背景
1.1.2 课题意义
1.2 流量标定方法的介绍
1.2.1 流量的测量方法
1.2.2 流量计的标定方法
1.3 流量标定国内外研究状况
1.3.1 国外的研究状况
1.3.2 国内的研究状况
1.4 控制系统的发展状况
1.5 本文的研究内容和技术路线
1.5.1 研究的主要内容
1.5.2 技术路线
1.6 本章小结
第2章 流量标定平台控制系统方案设计
2.1 PID控制简介
2.1.1 PID控制原理
2.1.2 PID参数整定方法
2.2 气压控制系统方案设计
2.2.1 气压控制的特点
2.2.2 气压控制物理模型
2.2.3 气压控制仿真计算
2.2.4 气压控制误差分析
2.3 温度控制系统方案设计
2.3.1 温度控制的特点
2.3.2 温度控制物理模型
2.3.4 温度控制仿真计算
2.4 本章小结
第3章 流量标定平台控制系统软件设计
3.1 标定平台整体介绍
3.2 软件介绍
3.2.1 LABVIEW软件简介
3.2.2 PLC STEP7简介
3.2.3 软件实现的功能
3.3 气压控制软件设计
3.3.1 气压控制系统硬件组成
3.3.2 气压控制软件设计
3.4 温度控制系统软件设计
3.4.1 温度控制系统硬件组成
3.4.2 温度控制软件设计
3.5 数据记录软件设计
3.6 本章小结
第4章 实验与数据分析
4.1 实验过程
4.1.1 PID工程整定方法
4.1.2 PID参数优化结果
4.2 实验数据处理与分析
4.2.1 气压控制实验数据处理与分析
4.2.2 温度控制实验数据处理与分析
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
5.3 本章小结
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]TMSR核能放化控制区出入控制系统软件设计[J]. 梁子薇,韩利峰,陈永忠,韩立欣,刘烨,孙雪静,徐海霞. 核电子学与探测技术. 2017(03)
[2]高温熔盐流量标定平台物理和控制方案的优化[J]. 黄楠顺,韩利峰,张福春,陈永忠,梁子薇,刘桂民. 核技术. 2017(03)
[3]硝酸盐自然循环回路系统特性分析[J]. 王凯,蔡创雄,何兆忠,陈堃. 核技术. 2015(04)
[4]硝酸盐自然循环回路空冷塔性能分析[J]. 林超,蔡创雄,王凯,何兆忠,陈堃. 核技术. 2014(12)
[5]液态铅铋电磁流量计初步标定实验与分析[J]. 卢洋,贺建,朱志强,黄群英. 核技术. 2014(08)
[6]高准确度水流量标准装置的应用研究[J]. 戴丽娜. 计量技术. 2014 (07)
[7]HTS熔盐实验回路分布式控制系统设计[J]. 韩利峰,陈永忠,周大勇,尹聪聪,郭冰,黄国庆,张福春. 核技术. 2013(09)
[8]未来先进核裂变能——TMSR核能系统[J]. 江绵恒,徐洪杰,戴志敏. 中国科学院院刊. 2012(03)
[9]热泵热水器蓄热水箱的漏热损失分析[J]. 於慧姝,陆春林,金苏敏. 流体机械. 2010(11)
[10]标准表法气体流量标准装置的研制[J]. 齐利晓,孙立军,张涛,李刚. 化工自动化及仪表. 2010(02)
博士论文
[1]蒸汽管道保温材料与保温结构优化研究[D]. 刘承婷.东北石油大学 2013
[2]基于时差法气体超声波流量计的关键技术研究[D]. 王雪峰.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]基于西门子PLC和MCGS的锅炉温控系统设计及自整定算法研究[D]. 王志刚.宁夏大学 2015
[2]基于PLC控制的变频调速通风机系统[D]. 李永刚.太原理工大学 2012
[3]管道保温结构的优化设计研究[D]. 艾振宙.长沙理工大学 2010
[4]基于传热原理的高温低流速液体流量测量技术研究[D]. 范文辉.哈尔滨工程大学 2009
[5]发动机气体流量计标定试验系统设计[D]. 厉志荣.同济大学 2004
本文编号：3196204
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题提出的背景及意义
1.1.1 课题背景
1.1.2 课题意义
1.2 流量标定方法的介绍
1.2.1 流量的测量方法
1.2.2 流量计的标定方法
1.3 流量标定国内外研究状况
1.3.1 国外的研究状况
1.3.2 国内的研究状况
1.4 控制系统的发展状况
1.5 本文的研究内容和技术路线
1.5.1 研究的主要内容
1.5.2 技术路线
1.6 本章小结
第2章 流量标定平台控制系统方案设计
2.1 PID控制简介
2.1.1 PID控制原理
2.1.2 PID参数整定方法
2.2 气压控制系统方案设计
2.2.1 气压控制的特点
2.2.2 气压控制物理模型
2.2.3 气压控制仿真计算
2.2.4 气压控制误差分析
2.3 温度控制系统方案设计
2.3.1 温度控制的特点
2.3.2 温度控制物理模型
2.3.4 温度控制仿真计算
2.4 本章小结
第3章 流量标定平台控制系统软件设计
3.1 标定平台整体介绍
3.2 软件介绍
3.2.1 LABVIEW软件简介
3.2.2 PLC STEP7简介
3.2.3 软件实现的功能
3.3 气压控制软件设计
3.3.1 气压控制系统硬件组成
3.3.2 气压控制软件设计
3.4 温度控制系统软件设计
3.4.1 温度控制系统硬件组成
3.4.2 温度控制软件设计
3.5 数据记录软件设计
3.6 本章小结
第4章 实验与数据分析
4.1 实验过程
4.1.1 PID工程整定方法
4.1.2 PID参数优化结果
4.2 实验数据处理与分析
4.2.1 气压控制实验数据处理与分析
4.2.2 温度控制实验数据处理与分析
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
5.3 本章小结
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]TMSR核能放化控制区出入控制系统软件设计[J]. 梁子薇,韩利峰,陈永忠,韩立欣,刘烨,孙雪静,徐海霞. 核电子学与探测技术. 2017(03)
[2]高温熔盐流量标定平台物理和控制方案的优化[J]. 黄楠顺,韩利峰,张福春,陈永忠,梁子薇,刘桂民. 核技术. 2017(03)
[3]硝酸盐自然循环回路系统特性分析[J]. 王凯,蔡创雄,何兆忠,陈堃. 核技术. 2015(04)
[4]硝酸盐自然循环回路空冷塔性能分析[J]. 林超,蔡创雄,王凯,何兆忠,陈堃. 核技术. 2014(12)
[5]液态铅铋电磁流量计初步标定实验与分析[J]. 卢洋,贺建,朱志强,黄群英. 核技术. 2014(08)
[6]高准确度水流量标准装置的应用研究[J]. 戴丽娜. 计量技术. 2014 (07)
[7]HTS熔盐实验回路分布式控制系统设计[J]. 韩利峰,陈永忠,周大勇,尹聪聪,郭冰,黄国庆,张福春. 核技术. 2013(09)
[8]未来先进核裂变能——TMSR核能系统[J]. 江绵恒,徐洪杰,戴志敏. 中国科学院院刊. 2012(03)
[9]热泵热水器蓄热水箱的漏热损失分析[J]. 於慧姝,陆春林,金苏敏. 流体机械. 2010(11)
[10]标准表法气体流量标准装置的研制[J]. 齐利晓,孙立军,张涛,李刚. 化工自动化及仪表. 2010(02)
博士论文
[1]蒸汽管道保温材料与保温结构优化研究[D]. 刘承婷.东北石油大学 2013
[2]基于时差法气体超声波流量计的关键技术研究[D]. 王雪峰.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]基于西门子PLC和MCGS的锅炉温控系统设计及自整定算法研究[D]. 王志刚.宁夏大学 2015
[2]基于PLC控制的变频调速通风机系统[D]. 李永刚.太原理工大学 2012
[3]管道保温结构的优化设计研究[D]. 艾振宙.长沙理工大学 2010
[4]基于传热原理的高温低流速液体流量测量技术研究[D]. 范文辉.哈尔滨工程大学 2009
[5]发动机气体流量计标定试验系统设计[D]. 厉志荣.同济大学 2004
本文编号：3196204
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