流体参数测试与控制系统研究

论文摘要

随着科学技术的进步,对测量技术的要求越来越高。电子测量技术在各个领域得到了广泛的应用,传统的电子测量仪器由于其功能单一,体积庞大,已经很难满足实际工作的需要。随着微型计算机的普及程度和性能不断提高,基于PC平台的虚拟仪器系统应运而生。虚拟仪器可以充分利用计算机的运算、存储和显示功能,在降低仪器成本的同时提高了仪器的灵活性和数据处理能力,可以更好的满足学校科研和实际工作的需要。本文主要完成了实验硬件平台的搭建和相应软件测试系统的设计。实验台架以可调三相变频循环水泵为动力源,以水为循环工质,构建了一套开放式流体循环系统。系统既可自行循环采集、控制相应流体参数,还可以作为一套测试平台连接到其它外部设备中,检测温度、压力、流量及其他一些物性参数。软件测试系统是基于LabVIEW图形编程语言设计平台,自主开发的测试程序。主要完成对流动工质参数的信号采集与控制,同时实现了网络远程控制。软件测试系统将压力传感器、热电阻和涡轮流量计采集的信号实时的显示在软件的主面板上;同时输出模拟量信号给控制器,来调整相应的参数值,使它达到要求的设定值;最后,计算模块还给出了相应物性参数值和管路中沿程损失等计算量,为实验平台的操作者提供了方便。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究状况
• 1.3 虚拟仪器技术简介
• 1.4 本课题研究意义
• 1.5 本课题研究的主要内容
• 第二章 流体参数信号检测原理
• 2.1 引言
• 2.2 温度检测原理与连接电路
• 2.2.1 温度传感器检测原理
• 2.2.2 温度传感器结构与连接电路
• 2.3 压力检测原理与系统组成
• 2.3.1 压电效应
• 2.3.2 压力测试系统组成
• 2.4 流量的测量基础与硬件原理
• 2.4.1 流量测量原理
• 2.4.2 流量计分类及工作原理
• 2.5 软件参数分析模块
• 2.5.1 物性参数模块基础
• 2.5.2 相似准则数与能量损失计算
• 2.6 通讯接口原理
• 2.6.1 串行传送的基本概念
• 2.6.2 串行通讯的数据格式
• 2.6.3 串行通讯接口标准
• 第三章 实验平台的硬件系统
• 3.1 引言
• 3.2 台架的设计与搭建
• 3.2.1 调温水浴的设计与安装
• 3.2.2 整体管路的设计与安装
• 3.3 平台流体参数的采集
• 3.3.1 温度采集与控制
• 3.3.2 压力采集与控制
• 3.3.3 流量采集与控制
• 3.4 物性参数测量系统
• 3.5 通讯接口介绍
• 3.5.1 巡检仪的接口通讯
• 3.5.2 调节器的接口通讯
• 3.6 实验测试系统连接
• 第四章 实验平台的软件系统
• 4.1 引言
• 4.2 LabVIEW 软件平台的概述
• 4.3 软件的编写过程
• 4.3.1 设计原则与程序要求
• 4.3.2 软件参数信号流程图
• 4.3.3 存储方式与对象的使用
• 4.3.4 软件程序结构图
• 4.4 软件的调试及功能
• 4.4.1 软件的调试
• 4.4.2 软件功能介绍
• 第五章 实验平台的运行与数据发布
• 5.1 引言
• 5.2 实验过程
• 5.3 数据结果分析
• 5.4 数据报表输出过程
• 5.5 网络发布与远程控制
• 第六章 总结
• 6.1 本文的主要工作
• 6.2 本文工作的特色和创新处
• 6.3 今后的工作方向
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 研究生期间发表论文