涡轮流量计标定装置及测量电路设计毕业论文

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涡轮流量计标定装置及测量电路设计毕业论文 .专业.专注. 目 录

1 绪论 ................................................................. 5

1.1 研究的背景、目的和意义 ............................................ 5

1.2 微小流量测量概术 .................................................. 5

1.2.1 微小流量测量的研究现状 ........................................ 5

1.2.2 微小流量测量仪表研究现状 ...................................... 6

1.2.3 微小流量标准装置研究现状 ...................................... 6

1.3 流量标定装置发展趋势 .............................................. 7

1.4涡轮转速信号采集研究发展趋势...............................................................................7

1.5 本课题研究的主要容、技术路线及需解决的技术关键 .................... 8

1.5.1 研究的指导思想 ................................................ 8

1.5.2 主要研究容、技术关键与难点 .................................... 8

2 小量程流量计的选择及设计 ............................................ 10

2.1 涡轮流量计概述 ................................................... 10

2.1.1 涡轮流量计发展概况 ........................................... 10

2.1.2 涡轮流量计的特点 ............................................. 11

2.2 切向式涡轮流量计 ................................................. 12

3 试验系统的建立与选择 ................................................ 17

3.1 微小流量的定常流测量原理 ......................................... 17

3.2 静态质量法液体微小流量测量装置 ................................... 17

3.3 动态质量法液体微小流量测量装置 ................................... 18

3.4 基于以上两种测量方法，对比分析并选择试验系统 ..................... 19

4 动态质量法测量装置 .................................................. 21

4.1 测量系统的原理及设计 ............................................. 21

4.2 测量系统的优化及改进 ............................................. 22

4.2.1 稳压源的改进 ................................................. 22

4.2.2 称重容器的改进 ...............................................

23 .专业.专注. 4.2.3 称重装置的改进 ............................................... 25

5 流量计标定技术 ...................................................... 27

5.1 流量标定技术分类 ................................................. 27

5.2 切向涡轮流量计的标定 ............................................. 27

6 转速传感器所连接电路及步进电机调控装置........................................................... 30

6.1传感器后信号调理电路设计................................................................................... 30

6.1.1转速传感器所连接电路...................................................................................30

6.1.2转速传感器所连接电路的软件绘制...............................................................32

6.2步进电机调控装置....................................................................................................33

6.2.1并口卡...............................................................................................................34

6.2.2HYQD—100两项混合式步进电机驱动器......................................................40

6.2.3电动机...............................................................................................................43

6.2.4装置效果图.......................................................................................................43

7 装置不确定度分析 .................................................... 45

7.1 测量动态误差分析 ................................................. 45

7.2 计时器的不确定度 ................................................. 45

7.3 电子秤的不确定度 ................................................. 46

7.4 合成标准不确定度 ................................................. 47

7.5 扩展不确定度 ..................................................... 47

8 总结 ................................................................ 48

参考文献 .............................................................. 50

致 谢 ................................................................ 54 .专业.专注. 1 绪论

1.1 研究的背景、目的和意义

近年来随着能源和水资源的全球性匮乏，和在石油、化工、电力、冶金、采矿、食品、轻工等很多工业生产过程中，对流量的测量都是必不可少的，因此全社会对流量计量测试技术的要求越来越高。国家质量监督检验检疫总局批准发布了各种流量计量设备的检定规程，将流量计量设备的检定列为国家强制检定项目。对于流量计量来说，各种流量标准装置是实施计量服务的主要手段，其自身的功能、精度与先进程度就显得至关重要。在对燃油测量精度越来越高的今天，任何微小的标准量值的差异都将导致严重的经济利益矛盾。因此计量的准确性愈来愈受到人们的普遍关注。如何进一步提高其测量精度是一个重要而又现实的问题。

针对目前微小流量测量中存在的问题，本文提出了一种用简单、有效定常流测量微小流量的原理及其实现方法，改进了稳压装置，简化了测量过程，降低了成本，提高了测量精度。并且本文对所设计的流量计装置在电方面进行了深入的探讨进一步的研究，是本文显得更加充实饱满。本课题研究成果不仅具有显著的社会效益，而且还具有广阔的推广应用前景。

本文研究的目的是：用动态称重方法进行流量测量, 从而建立一套结构简单、精度高、运行效率高、性价比高的液体流量标准装置自动检定系统，一方面能保证流量计量设备准确的量值通过电信号的传递，另一方面能有效地避免在生产和贸易结算领域应用的流量计量设备由于计量精度而引起的生产浪费和贸易纠纷等。

1.2 微小流量测量概术

1.2.1 微小流量测量的研究现状

微小流量在业界尚无公认的定义和界限，因其应用领域而异是一个模糊的概念。微小流量测量体现于流量本身微小和流速低两个方面，通常的微小流量根据行业习惯不同可以分为小流量、微小流量和超微小流量三个层次，在医疗器械和微小流体器件的流量测量领域，通常可将液流通道直径小于15 mm，流量围为几百ml/min至几千ml/min液体微小流量的定常流流量测量称为小流量测量；将液流通道直径介于0.1 mm至2 mm，流量围为几ml/min至几百ml/min的流量测量称为微小流量测量；将液流通道直径小于0.1 mm，流量围为1 ml/min、甚至几ml/min的流量测量称为超微小流量测量。对于微小流量的测量方法的研究，目前主要集中在小流量仪表和小流量标准装置的开发研究两个方面。而对于本文研究围为几ml/min至几百ml/min的流量的测