本文關(guān)鍵詞：基于電容測量的液位檢測技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：液化天然氣在現(xiàn)代能源工業(yè)中占有重要的地位,在液化天然氣儲存、運輸?shù)倪^程中,對液體燃料的用量監(jiān)控是一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié),并且保證精確實時可靠。電容式液位傳感器憑借其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉和抗嚴(yán)寒力強的特點在液化天然氣儲罐行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。因此對更精確、更可靠的液位檢測技術(shù)的研究具有重大意義。本文介紹了對目前國內(nèi)外液位檢測技術(shù)進行的調(diào)研情況,分析了電容式液位檢測技術(shù)的測量原理和測量方法的優(yōu)劣勢及與其他液位檢測技術(shù)的區(qū)別,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計了一套電容式傳感器系統(tǒng)。該系統(tǒng)可精確快速地測量出電容的大小及液位的變化,并成功解決了在超低溫環(huán)境下液位檢測系統(tǒng)受溫度影響較大的問題。課題結(jié)合傳感器的架構(gòu),完成了基于電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片PCAP01和以MSP430為平臺的硬件系統(tǒng)的設(shè)計,該系統(tǒng)包括信號采集電路和顯示電路兩部分,可完成對傳感器信號采集、控制、數(shù)字顯示的工作,同時分別為兩部分電路編寫了軟件程序。從電路系統(tǒng)的性能和傳感器的架構(gòu)上分析,設(shè)計中體現(xiàn)了液位檢測系統(tǒng)的精度、靈敏度和易操作性。為驗證設(shè)計出的電容式液位檢測系統(tǒng)的功能,采用介電常數(shù)與液態(tài)天然氣相近的柴油、液氮作為被測液體做了大量在常溫和超低溫(-169°C)兩種不同溫度環(huán)境下的模擬實驗,通過比對數(shù)據(jù),誤差分析,驗證了設(shè)計的電容式液位檢測系統(tǒng)的性能。根據(jù)柴油、液氮這兩種實驗采集的數(shù)據(jù),擬合出液化天然氣的測量標(biāo)定曲線。目前本論文研究設(shè)計的電容式液位檢測系統(tǒng)已實現(xiàn)了在超低溫環(huán)境下數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)上傳下發(fā)、按鍵外部操作等液位檢測的基本功能和一定程度的用戶體驗。
【關(guān)鍵詞】：液化天然氣 電容式 液位測量 PCAP01
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE626.7;O657
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 背景及研究意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-15
• 1.2.1 液位檢測的發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 電容式傳感器的發(fā)展趨勢14-15
• 1.3 工作指標(biāo)及主要內(nèi)容15-16
• 第二章 電容式液位計的測量原理及方法16-23
• 2.1 電容式液位計的測量原理16-19
• 2.1.1 存在的問題17
• 2.1.2 參數(shù)的影響17-19
• 2.2 電容式液位計的測量方法19-22
• 2.2.1 測量導(dǎo)電液體的電容式液位計的測量原理19-21
• 2.2.2 測量非導(dǎo)電液體的電容式液位傳感器的測量原理21-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第三章 電容式液位檢測系統(tǒng)設(shè)計23-31
• 3.1 液位檢測系統(tǒng)的構(gòu)成23
• 3.2 基于電容數(shù)字轉(zhuǎn)換對電容信號的檢測方法23-26
• 3.2.1 PCAP01介紹23-24
• 3.2.2 PCAP01的工作原理24-26
• 3.3 傳感器結(jié)構(gòu)的設(shè)計與改進26-30
• 3.3.1 傳感器結(jié)構(gòu)的設(shè)計26-29
• 3.3.2 傳感器設(shè)計中的問題及解決措施29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第四章 電容式液位檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計31-38
• 4.1 系統(tǒng)硬件總體框架31
• 4.2 信號采集電路設(shè)計31-34
• 4.2.1 單片機電路32
• 4.2.2 電容檢測電路32-33
• 4.2.3 電源模塊33
• 4.2.4 RS-485串.通訊電路33-34
• 4.3 顯示電路設(shè)計34-37
• 4.3.1 單片機電路35
• 4.3.2 數(shù)碼管顯示電路35-36
• 4.3.3 電源模塊36-37
• 4.4 本章小結(jié)37-38
• 第五章 電容式液位檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計38-48
• 5.1 系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)38-40
• 5.2 信號采集程序的設(shè)計40-44
• 5.2.1 電容檢測程序設(shè)計40-41
• 5.2.2 SPI通信程序設(shè)計41-42
• 5.2.3 Flash存儲程序設(shè)計42-44
• 5.3 顯示程序的設(shè)計44-47
• 5.3.1 顯示程序設(shè)計44-45
• 5.3.2 按鍵程序設(shè)計45-46
• 5.3.3 串.通訊程序的設(shè)計46-47
• 5.4 本章小結(jié)47-48
• 第六章 電容式液位檢測技術(shù)的實驗分析48-65
• 6.1 實驗數(shù)據(jù)分析48-61
• 6.1.1 加水實驗48-50
• 6.1.2 柴油實驗50-55
• 6.1.3 液氮實驗55-61
• 6.2 天然氣特征61-64
• 6.3 本章小結(jié)64-65
• 第七章 結(jié)論與展望65-67
• 7.1 課題總結(jié)65
• 7.2 后續(xù)工作展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-72
• 附錄72-77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 徐孝軒;陳維平;余金懷;;液化天然氣的運輸方式及其特點[J];油氣儲運;2006年03期

  本文關(guān)鍵詞：基于電容測量的液位檢測技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：412044