基于串行数据传输的石油管道腐蚀检测仪的研究

摘要

目前，我国在石油开采设备上采用的输油管道腐蚀度监测仪表多数是进口的产品，价格昂贵。根据石油开采企业的需求，我们开发了具有自主知识产权的数字式输油管道腐蚀度监测仪表。《一种检测液体对金属腐蚀度的设备》己申请国家专利，申请号：200520095892.4。 石油在由地下通过管道输送的过程中，含有许多腐蚀性很强的液体，为保证石油开采过程的安全生产，现场工作人员要经常了解这些腐蚀性很强的液体对输油管道的腐蚀程度。目前采用的进口输油管道腐蚀度监测仪表是机械式的指针仪表，显示的是反映腐蚀性液体对输油管道腐蚀程度的微电流，而不是腐蚀度的大小，需要现场人员根据微电流的大小计算出相应的腐蚀度，现场使用很不方便。针对进口仪表价格高、使用不便的问题，根据现场使用的需求，设计了数字式输油管道腐蚀度监测仪表。 本论文主要分三部分：第一部分介绍了目前国内外输油管道腐蚀度监测仪表的应用情况。第二部分介绍了数字式输油管道腐蚀度监测仪表的设计方案，各部分电路的工作原理，微电流的检测和12C总线的使用等关键技术的实现。第三部分介绍了仪表的试验与调试结果、程序的编制。 经过几个月的努力，完成了仪表的设计和试验调试工作，数字式输油管道腐蚀度监测仪表实现了实时地在液晶屏上显示腐蚀度大小，采集的数据和采集数据的时间保存在IC卡中，可随时取出传送到微机上进行一个月或者一个星期的输油管道腐蚀程度趋势分析，可使现场操作人员方便的掌握输油管道的工作状态。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题来源

1.2国内外研究现状

1.3腐蚀监测技术

1.4研究的目标以及要实现的功能

1.5硬件的选择

1.6总线的选择

1.7本章小结

第2章系统硬件设计

2.1系统硬件概述

2.2仪表放大器AD524

2.2.1仪表放大器简介

2.2.2 AD524的特点

2.2.3 AD524的引脚功能

2.2.4 AD524失调调零

2.2.5 AD524典型用法

2.2.6使用AD524需注意的问题

2.3 AD1674

2.3.1内部结构及引脚说明

2.3.2 AD1674工作时序

2.4 AT89C51单片机

2.5 NS1602液晶显示模块

2.5.1液晶显示模块整体描述

2.5.2接口引脚定义

2.5.3时序图

2.5.4功能说明

2.6时钟日历芯片DS12C887

2.6.1器件特性

2.6.2引脚功能

2.7本章小结

第3章I2C总线接口技术

3.1概述

3.2 I2C总线的构成及信号类型

3.3 I2C总线通信规程

3.4 I2C总线上的时钟信号

3.5 I2C总线上的数据传输

3.6 I2C总线的地址与寻址

3.7 I2C总线的软件模拟

3.8串行I2C EEPROM AT24C64

3.9本章小结

第4章数据回归

4.1数据回归概述

4.2算法

4.3参数应用

4.3.1求腐蚀电流

4.3.2求腐蚀率

4.4本章小结

第5章程序设计

5.1下位机程序设计

5.1.1 C语言进行单片机软件开发的优点

5.1.2主程序

5.1.3 AD转换子程序

5.1.4 IC卡写卡子程序

5.1.5键盘扫描子程序

5.1.6键盘处理子程序

5.2上位机

5.2.1上位机功能简介

5.2.2操作说明

第6章结束语

参考文献

致谢

附录