通常采用流速面積法對明渠中的水流量進行測量,在測量過程中,明渠中的淤泥沉淀會使過水?dāng)嗝婷娣e無法準(zhǔn)確測量,因此也就無法得到當(dāng)前準(zhǔn)確的水流量,所以需要能夠同時測量淤泥厚度、水位高度的方法和裝置,從而實現(xiàn)明渠水流量的準(zhǔn)確測量。根據(jù)淤泥、水、空氣三種介質(zhì)的電導(dǎo)率不同這一性質(zhì),對它們?nèi)哌M行區(qū)分,對以往常用的測量方法進行分析對比后,確定選用電阻分壓法作為測量水位和泥位的方法,在對大量實驗數(shù)據(jù)進行分析后,設(shè)計算法對水位值和泥位值同時進行計算,同時確定電極板的電極布局形式以及采集方式,在這些基礎(chǔ)上設(shè)計研制一個水位泥位測量裝置的軟、硬件系統(tǒng),從而實現(xiàn)對同一環(huán)境下水位和泥位的同時測量。水位泥位測量系統(tǒng)的硬件部分選用IAP15W4K61S4型號單片機為核心控制單元,通過采集電路對電極兩端的電壓值進行采集,選用存儲芯片24LC1025進行數(shù)據(jù)存儲,根據(jù)防爆標(biāo)準(zhǔn)要求,設(shè)計兩級保護的電源模塊對裝置供電,使用RS485通訊方式進行數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)編寫相應(yīng)的軟件代碼,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及存儲、裝置與上位機之間交互通訊等核心功能以及初始化系統(tǒng)等輔助功能。設(shè)計上位機顯示界面,對設(shè)備參數(shù)進行設(shè)置,...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 水位泥位測量方法及裝置的研究背景與意義
    1.2 水位和泥位的測量研究現(xiàn)狀
        1.2.1 水位測量研究現(xiàn)狀
        1.2.2 泥位測量研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容及具體工作
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 具體工作
2 水位泥位測量原理及方法
    2.1 電導(dǎo)率
    2.2 系統(tǒng)信號源的選擇
    2.3 水位泥位測量原理
    2.4 水位泥位測量方法
    2.5 水位泥位測量實驗
        2.5.1 第一種測量實驗
        2.5.2 第二種測量實驗
    2.6 水位泥位計算算法研究
    2.7 系統(tǒng)總體設(shè)計思想
3 水位泥位測量裝置的硬件設(shè)計
    3.1 系統(tǒng)要求概述
    3.2 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計
    3.3 系統(tǒng)硬件的詳細設(shè)計與實現(xiàn)
        3.3.1 微控制器選型及數(shù)據(jù)處理模塊
        3.3.2 電源模塊
        3.3.3 485 通信模塊
        3.3.4 存儲模塊
        3.3.5 機械工裝設(shè)計與實現(xiàn)
        3.3.6 采集電路
4 水位泥位測量裝置的軟件實現(xiàn)
    4.1 嵌入式系統(tǒng)
    4.2 軟件總體設(shè)計
        4.2.1 技術(shù)條件
        4.2.2 需求分析
        4.2.3 開發(fā)環(huán)境
        4.2.4 運行環(huán)境
    4.3 軟件詳細設(shè)計與實現(xiàn)
        4.3.1 軟件主控程序
        4.3.2 數(shù)據(jù)采集
        4.3.3 數(shù)據(jù)處理
        4.3.4 裝置與上位機之間的通訊
        4.3.5 數(shù)據(jù)存儲
5 運行測試
    5.1 上位機顯示軟件
    5.2 運行測試
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3750509