基于ARM的光纤差压式涡街流量传感器研制

来源 :黑龙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:LOVEmayicomein
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
涡街流量传感器是通过流体振荡频率与流体速度的对应关系来测量流量的,最有代表性的压电式涡街流量传感器已在工业生产中得到广泛的应用。但在使用过程中,压电传感器易受管道振动或机械敲击影响而产生错误计数的现象,亟待新型可靠的传感技术解决这一实际问题。本论文在综述涡街流量传感器发展历程的基础上,分析了不同传感技术的优缺点,详细研究了差压涡街流量计量的基本原理。针对压电式传感器的不足之处,提出利用管壁取压的光纤光栅差压传感器测量涡街流场压力变化,替代管道中心安装的压电涡街传感器。论文通过ANSYS软件数值仿真了三角柱形涡街发生体的流场压力分布特征,分析了涡街差压信号变化规律。在此基础上设计了基于压力膜片和机械形变放大的光纤光栅差压传感器,通过仿真软件分析了差压传感器在不同流场压力下的响应特性。设计了以ARM为核心的光纤光栅差压传感器的信号采集和处理系统,编写和验证了涡街信号处理嵌入式软件,由ARM通过RS232通信接口读取扫描激光波长解调模块的波长信息,通过FFT算法、涡街流量算法和温压补偿算法来综合计算流量数值,流量积算结果由LCD显示。设计并搭建了差压涡街流量试验平台,依据标准涡街流量标定数据,对不同流量的涡街频率进行了仿真计算,各部分嵌入式算法均满足光纤光栅差压涡街流量传感计量的要求。综上,以嵌入式ARM为核心的光纤光栅差压涡街流量传感器的传感端具有本安防爆的优点,充分发挥了ARM的强大的运算功能,为实现一种面向石油化工领域流量计量应用的小型化、智能化涡街流量传感器打下基础。
其他文献
相对湿度(Relative Humidity,RH)的测量深入生产生活的方方面面,准确地测量相对湿度变化,对于日常生活、农业生产、工业生产、物品储存和火灾防范等方面具有重要的意义。相较于传统的湿度传感器,倾斜光纤光栅(Tilted Fiber Bragg Grating,TFBG)湿度传感器具有抗电磁干扰、结构简单等优势。本论文对涂覆明胶膜的TFBG湿度传感器的性能进行了测试,并且将表面等离子体共
学位
报纸
为了实现甜菜依据含糖率定等分级,甜菜市场收购环节的按质论价,促进甜菜制糖行业的良好健康发展,本论文基于表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)技术对甜菜含糖率的检测进行了系统研究,提出了两种准确、简便、环保的检测甜菜含糖率的方法。本论文设计并搭建了波长调制型棱镜SPR传感系统,借助宽带消偏振分光棱镜与三角全反棱镜错位粘接组成的平行光路结构,获取两束偏振特性相同
学位
随着物联网技术的蓬勃发展,我国农业朝着智能化、网络化、信息化的方向上稳步向前。现代农业的发展,精准农业这一概念的提出,水肥一体化技术的应用及施肥机的出现,弥补传统施肥方式的不足,但是未能与现有物联网技术和信息化技术相结合,精准配肥施肥的技术有待解决。针对以上问题,本论文通过对施肥机系统的总体设计,结合窄带网络通信技术及水肥配比控制决策,实现云平台对施肥机所处状态的实时监控,完成对作物的精准水肥灌溉
学位
金属原子或金属簇被嵌入在富勒烯碳笼中,形成内嵌金属富勒烯(EMFs)。EMFs不同于空心富勒烯的独特的物理和化学特性,使得能够应用于生物医学、有机光伏和超导体等先端领域。在内嵌金属富勒烯中存在着由内嵌金属原子或者金属团簇到碳笼的电荷转移所引起的静电相互作用,这种相互作用使得具有特殊对称性的碳笼能够稳定存在,也能够选择性调控内嵌金属原子的氧化态和内嵌金属或者金属团簇在碳笼内的取向。本文通过直流电弧放
学位
目前,互联网技术发展迅速,且基于互联网为基础综合利用各种技术的物联网也得到了极大的推广和发展。本文将互联网技术应用到农业领域,使得农业发展走向现代化、多元化,农业平台功能更加丰富,可以在线解决更多的农业问题解放劳动力。本文主要分成云平台前端主要功能的理论设计、服务端主要设计两大块进行介绍。详细介绍了云平台各个模块的实现原理及各个模块页面主要包含的内容。在出苗率计算模块中,运用图像处理技术对作物幼苗
学位
乙醇汽油中乙醇含量的高低是衡量乙醇汽油质量的重要标准,乙醇含量过高,会导致乙醇汽油在燃烧过程中产生乙酸,对发动机内部金属部件造成腐蚀,损坏发动机;乙醇含量过低,会增加汽车尾气中有害物质的排放,污染环境。所以,一种实时、快速、高效、精确检测乙醇汽油中乙醇含量的方法变得尤为重要。本文基于倾斜光纤光栅(Tilted Fiber Bragg Grating,TFBG)能够反映出因乙醇含量不同所导致乙醇汽油
学位
流量测量在生活中无处不在,超声波流量测量装置具有无需接触、测量范围广、测量的精度高、成本不随管径增大而大幅度变化、测量不易受周围环境影响等优势,引起各个企业研究热潮。但是我国供水管道中使用的超声波流量测量装置大多都是从国外进口,成本较高且不易维修。基于这种现状,本文研制出一种安装方便、测量精确度高、成本不高、适用于供水管道的超声波流量测量装置。本设计采用超声波传感原理结合嵌入式技术,主要对供水管道
学位
糠醛(FAL)作为最有价值的生物质平台分子之一,可以通过加氢制备得到糠醇(FOL)。而糠醇不但可以作为合成各种树脂、果酸、增塑剂和火箭燃料的原料,而且还广泛应用于染料、合成纤维、农药等领域。因此,制备高效的催化剂来催化糠醛选择加氢制备糠醇是非常有意义的。在本文中,将Pt作为主要的活性物种,以氯化铵修饰的g-C3N4作为载体,采超声浸渍辅助乙二醇还原法来将Pt纳米粒子锚定在不同结构的g-C3N4载体
学位
水是人类赖以生存的重要条件之一,随着经济社会的快速发展对水资源造成了一定程度上的污染。同时,城市化进程的加快推动了城市人口对饮用水安全的重视,而农村地区相对落后,工程建设不健全、技术不达标和地区环境差异大等因素限制农村饮用水的安全性。目前预防水质污染的重要的手段是水质监测,传统的水质监测在实时性和准确性方面不足,同时相对于国外的先进设备,明显缺乏竞争力。本文设计的农村饮用水水质在线监测系统,一方面
学位