本文關鍵詞：冷凝重量法水分儀的設計與實現(xiàn)

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【摘要】：大氣污染所引發(fā)的健康問題,己經(jīng)引起各國政府和民眾的極大重視。控制大氣污染問題的重點在于對火力發(fā)電廠煙氣、工業(yè)鍋爐煙氣的治理與控制。煙氣工況重要參數(shù)之一的煙氣濕度對煙氣脫硫除塵系統(tǒng)影響重大。因此,對煙氣濕度測量技術的研究具有相當重大的意義。本文根據(jù)重量法原理,針對現(xiàn)有重量法測量裝置存在的缺陷,設計一種基于冷凝重量法的煙氣濕度測量裝置。主要工作如下：1、針對現(xiàn)有重量法裝置的不足提出以下改進：測量前檢查裝置氣密性；在采樣器和干燥管之間連接一個冷凝器,先冷凝后干燥,提高測量的精度；分別給冷凝管和干燥管設置稱重平臺,實時測量冷凝干燥水分重量,提高自動化程度；在干燥管之后連接一個露點儀,測量經(jīng)過冷凝干燥后排出的煙氣殘余水分的露點,判斷干燥劑的吸濕效果并根據(jù)露點計算經(jīng)過冷凝干燥后煙氣中水分的質量。2、針對上述改進,系統(tǒng)硬件平臺選用STM32處理器,詳細介紹了各個模塊的工作原理和硬件電路設計方案,主要包括水分稱重電路、水平檢測電路、氣密性檢測電路,質量流量控制器控制和采樣電路,冷凝器溫度監(jiān)測電路,以及EEPROM數(shù)據(jù)存儲電路、采樣泵控制電路、顯示與按鍵電路、系統(tǒng)電源電路以及一些外圍電路。3、軟件部分首先對軟件設計流程作了詳細的介紹,受模塊化編程思想的啟發(fā),把軟件部分分成小塊逐步實現(xiàn)。然后著重闡述系統(tǒng)定時器、系統(tǒng)時鐘、中斷向量和串口初始化。在此基礎上,編寫應用程序實現(xiàn)了LCD控制器的初始化設置和數(shù)據(jù)寫入,IIC總線數(shù)據(jù)傳輸,系統(tǒng)要素采集及處理,數(shù)據(jù)存儲等任務。為了有效抑制隨機脈沖干擾,對傾角、稱重采用去極值滑動均值算法做數(shù)據(jù)處理,采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡進行溫度補償,效果顯著。4、利用串口把A/D轉換結果顯示在電腦上,驗證濾波算法能夠抑制隨機脈沖對稱重結果的干擾。通過實驗室濕度測量數(shù)據(jù)以及與使用阻容法、激光法、干濕球法的儀器現(xiàn)場測量的數(shù)據(jù)進行綜合對比分析,結果表明冷凝重量法水分儀測量低濕時相對偏差較大,可適當延長采樣時間增加冷凝吸收的水分重量來提高精度；高濕情況下相對偏差較小,與阻容法、激光法、干濕球法相關性較好,滿足了設計初的可靠性和穩(wěn)定性要求。
【關鍵詞】：煙氣濕度 重量法 水分儀 STM32 稱重傳感器
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X851
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景11-12
• 1.2 國內外煙氣濕度測量技術研究12-13
• 1.2.1 國外濕度測量技術研究12
• 1.2.2 國內濕度測量技術研究12-13
• 1.3 測量煙氣濕度的目的和意義13-15
• 1.3.1 煙氣濕度對煙氣脫硫的影響14-15
• 1.3.2 煙氣濕度對煙氣除塵的影響15
• 1.4 論文的主要研究內容和結構安排15-17
• 1.4.1 論文的主要研究內容15-16
• 1.4.2 論文主要章節(jié)結構16-17
• 第二章 冷凝重量法水分儀系統(tǒng)總體設計17-26
• 2.1 煙氣濕度的定義17
• 2.2 煙氣濕度的幾種測量方法17-22
• 2.2.1 重量法18-19
• 2.2.2 干濕球法19-20
• 2.2.3 冷凝法20-21
• 2.2.4 干濕氧法21
• 2.2.5 激光法21-22
• 2.3 現(xiàn)有方法改進22-23
• 2.4 系統(tǒng)概述23-24
• 2.5 關鍵技術24-25
• 2.6 本章小結25-26
• 第三章 冷凝重量法水分儀系統(tǒng)硬件設計26-44
• 3.1 系統(tǒng)硬件設計方案26-27
• 3.2 硬件平臺器件選型27-34
• 3.2.1 主控制器27-28
• 3.2.2 質量流量控制器28-29
• 3.2.3 冷凝器29-30
• 3.2.4 采樣器30-31
• 3.2.5 稱重傳感器31-34
• 3.3 硬件系統(tǒng)設計34-43
• 3.3.1 稱重傳感器電路34-35
• 3.3.2 水平檢測電路35-36
• 3.3.3 質量流量控制器電路36-37
• 3.3.4 溫度傳感器電路37
• 3.3.5 壓力傳感器電路37-38
• 3.3.6 EEPROM存儲電路38-39
• 3.3.7 采樣泵控制電路39
• 3.3.8 電源電路39-41
• 3.3.9 液晶顯示與按鍵電路41-42
• 3.3.10 串口電路42
• 3.3.11 SWD調試電路42-43
• 3.3.12 晶振電路電路43
• 3.4 本章小結43-44
• 第四章 冷凝重量法水分儀系統(tǒng)軟件設計44-60
• 4.1 軟件開發(fā)平臺介紹44-45
• 4.2 冷凝重量法水分儀軟件的開發(fā)45-47
• 4.3 主控制器配置程序設計47-48
• 4.4 液晶屏程序設計48-49
• 4.5 IIC串行總線49-53
• 4.6 參數(shù)采集程序設計53-55
• 4.7 水平檢測報警55-56
• 4.8 溫度補償56-59
• 4.9 本章小結59-60
• 第五章 冷凝重量法水分儀系統(tǒng)測試60-81
• 5.1 煙氣濕度的計算公式60-62
• 5.2 稱重傳感器測試62-65
• 5.2.1 濾波算法測試62-64
• 5.2.2 稱重傳感器精度測試64-65
• 5.3 實驗室測試65-72
• 5.3.1 測試儀器65-66
• 5.3.2 測試過程66-68
• 5.3.3 測試結果及分析68-72
• 5.4 EMC測試72-74
• 5.5 現(xiàn)場對比試驗74-80
• 5.5.1 測量儀器74
• 5.5.2 測量過程74-78
• 5.5.3 測量結果與分析78-80
• 5.6 本章小結80-81
• 第六章 總結與展望81-83
• 6.1 總結81-82
• 6.2 展望82-83
• 參考文獻83-88
• 附錄1 冷凝重量法水分儀系統(tǒng)設備88-89
• 附錄2 EMC測試報告89-91
• 作者簡介91-92
• 致謝92

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本文編號：783660