微机控制水流量自动检定装置的研制

摘要

目前国内外广泛采用水塔式或稳压容器式流量标准装置存在不可避免的节流损失,由此造成能源的浪费.针对这一问题,该文提出了基于变频调速技术的流量自动检定方法,通过对采用变频调速技术的流量调节系统的性能和误差来源的分析,计算出控制系统的控制参数和稳压罐的容量.在此基础上,设计出系统的硬件和软件.此外还对换向时间误差和同步测量进行了分析及评定.用计算机控制系统可进行多参量的检测、通讯、控制,从而达到自动供电、自动采集数据、自动检定、自动出具报表的目的,用变频调速方法替代稳压水塔,自动调节流体流量,实现流量的稳定调节,从而开发成功应用变频调速技术的流量自动检定装置.用变频调速器取代水塔进行稳压稳流和调节流量,使标准流量检定装置的流量稳定度和其不确定度均达到检定规程的要求.实验证明:该文提出的基于变频调速技术的流量检定技术及装置实现了预定研究目的.从标准流量检定装置扩展不确定度的评定结果可以看出,这是一种非常有效的方法.在技术上、经济上体现出变频调速流量检定方法的优越性,它具有广阔的应用前景.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题的研究背景及意义

1.2标准流量检定装置的分类

1.3国内标准检定装置的现状

1.4微机控制的水流量检定装置

1.5课题研究的主要内容

第2章变频调速器工作过程和控制方案

2.1变频调速器的构成与功能

2.2变频调速调节流量控制方法

2.3流量控制算法及参数整定

2.4控制系统的误差分析

2.5本章小结

第3章稳压装置的设计和稳定度的计算

3.1稳压装置的设计目的

3.2稳压装置设计的理论依据

3.2.1设计参数

3.2.2稳压器的最小气容积的计算

3.2.3稳压器的最小容积计算

3.3流量稳定度的计算

3.4本章小结

第4章系统硬件的设计

4.1控制系统组成

4.2工控机通讯和控制方式

4.3数据采集仪的功能

4.4外围电路设计

4.5本章小结

第5章微机系统软件的设计

5.1软件设计概述

5.2软件设计子程序框图

第6章静态质量法流量标准装置的不确定度评定

6.1换向器的工作原理和同步性实现

6.1.1换向器工作原理的描述

6.1.2标准装置不确定度评定的数学模型

6.2标准装置不确定度的评定

6.2.1一级灵敏度系数Ci的计算

6.2.2二级灵敏度系数Di的计算

6.2.3输入参数xi的不确定度u(Xi)分析

6.2.4不确定度分量ui的计算

6.2.5合成标准不确定度u(E)

6.2.6扩展不确定度Up(E)

6.3标准装置不确定度的验证方法

6.4本章小结

结论

附录1标准流量检定系统设备构成一览表

附录2自动检定装置流程图

附录3工控机与前端工业微控器接口板

附录4系统主板

附录5前端工业微控器电路图

参考文献

致谢

攻读工学硕士学位期间所发表的学术论文

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