發(fā)布時(shí)間：2017-09-28 04:30

  本文關(guān)鍵詞：雙光路鏡面露點(diǎn)儀的研制

  更多相關(guān)文章： 濕度測(cè)量 鏡面露點(diǎn)儀 Smith 控制 雙光路

【摘要】：濕度是一個(gè)與我們的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活息息相關(guān)的量,測(cè)量氣體中的水蒸氣露點(diǎn)溫度的儀器叫露點(diǎn)儀。本文主要根據(jù)冷鏡原理和光電檢測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)了一種新型的雙光路鏡面露點(diǎn)儀,用于工業(yè)生產(chǎn)中氣體的濕度檢測(cè)。本論文采用以ARM為核心的STM32微控制器,采用高精度的測(cè)量電路和控制算法,設(shè)計(jì)出了高精度的雙光路鏡面露點(diǎn)儀。其中測(cè)量光經(jīng)分光后,一路光直接被光電管接收,作為參考信號(hào),對(duì)光強(qiáng)自動(dòng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償;另一路光經(jīng)冷鏡面反射和散射后經(jīng)透鏡聚焦被光電管接收,使反射光和散射光線都用于測(cè)量,不浪費(fèi)光線,光信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換及放大后控制制冷器制冷,使氣體中的水蒸氣在鏡面上冷凝并達(dá)到相平衡狀態(tài),通過(guò)高精度的測(cè)溫電路測(cè)出露層溫度,實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體濕度的精確測(cè)量。由于濕度測(cè)量系統(tǒng)是一個(gè)純滯后系統(tǒng),對(duì)于純滯后系統(tǒng)的控制方法進(jìn)行了研究及仿真,確定并采用改進(jìn)型Smith控制方法進(jìn)行測(cè)量控制,使測(cè)量速度大大提高,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本方案設(shè)計(jì)的儀表測(cè)量精度高、測(cè)量速度快、耗氣量小、穩(wěn)定性好。
【關(guān)鍵詞】：濕度測(cè)量 鏡面露點(diǎn)儀 Smith 控制 雙光路
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH837
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 濕度的相關(guān)概念及術(shù)語(yǔ)9-12
• 1.1.1 水的基本物理化學(xué)性質(zhì)9-10
• 1.1.2 水的表面張力10
• 1.1.3 平衡和飽和的概念10-11
• 1.1.4 濕度的各種表示方法11-12
• 1.2 濕度測(cè)量的重要意義12-15
• 1.2.1 SF6 設(shè)備、高壓開(kāi)關(guān)等殘留水分的產(chǎn)生及造成的危害12-14
• 1.2.2 氫冷發(fā)電機(jī)水分的產(chǎn)生及造成的危害14-15
• 1.3 濕度測(cè)量的方法及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排16-17
• 2 系統(tǒng)總體方案17-24
• 2.1 鏡面露點(diǎn)儀的測(cè)量原理18-19
• 2.2 鏡面露點(diǎn)儀設(shè)計(jì)的一般考慮19-21
• 2.3 鏡面露點(diǎn)儀測(cè)量注意事項(xiàng)21-24
• 2.3.1 冷鏡面污染對(duì)測(cè)量的影響21
• 2.3.2 降溫速度和樣氣流速對(duì)測(cè)量的影響21-22
• 2.3.3 低霜點(diǎn)測(cè)量中的問(wèn)題22-24
• 3 Smith預(yù)估控制算法24-37
• 3.1 Smith預(yù)估控制24-26
• 3.2 系統(tǒng)模型的建立及建模方法26-28
• 3.2.1 數(shù)學(xué)模型建立的方法26-27
• 3.2.2 系統(tǒng)模型的建立27-28
• 3.3 PID控制及參數(shù)整定28-32
• 3.3.1 PID控制29-30
• 3.3.2 PID控制器參數(shù)的整定30-32
• 3.4 改進(jìn)型算法及仿真比較32-37
• 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案37-47
• 4.1 微控制器及其外圍電路設(shè)計(jì)38-41
• 4.1.1 微控制器最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)38-39
• 4.1.2 觸摸屏及存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)39-41
• 4.2 光電檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)41-44
• 4.2.1 光路設(shè)計(jì)41-42
• 4.2.2 冷鏡設(shè)計(jì)42-43
• 4.2.3 電路設(shè)計(jì)43-44
• 4.3 溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)44-46
• 4.4 數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)46-47
• 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)47-63
• 5.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹47-48
• 5.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)48-51
• 5.3 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)51-63
• 5.3.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)52-54
• 5.3.2 光電檢測(cè)軟件程序設(shè)計(jì)54-55
• 5.3.3 溫控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)55-59
• 5.3.4 數(shù)據(jù)處理59-60
• 5.3.5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)60-63
• 6 實(shí)驗(yàn)與結(jié)論63-68
• 6.1 露點(diǎn)儀性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)63-66
• 6.1.1 露點(diǎn)儀穩(wěn)定性測(cè)試63-64
• 6.1.2 露點(diǎn)儀準(zhǔn)確性測(cè)試64-65
• 6.1.3 露點(diǎn)儀快速性實(shí)驗(yàn)65-66
• 6.2 結(jié)論66-68
• 7 總結(jié)與展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷以及在校期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文73-74
• 致謝74

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 武大權(quán);;用濕空氣校驗(yàn)露點(diǎn)儀[J];金屬熱處理;1988年06期

2 陳金玉;酸露點(diǎn)儀的應(yīng)用與節(jié)能[J];節(jié)能;1994年08期

3 陳振林;精密光電露點(diǎn)儀的研制[J];化工自動(dòng)化及儀表;2001年01期

4 陳振林,馬延平;精密光電露點(diǎn)儀的研制[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2005年S1期

5 單文俊;;氫氣露點(diǎn)儀的選型和改造[J];江蘇電機(jī)工程;2007年05期

6 任長(zhǎng)青;李占元;易洪;;露點(diǎn)儀校準(zhǔn)時(shí)系統(tǒng)壓力變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響[J];計(jì)測(cè)技術(shù);2010年S1期

7 張文東;;溫度、壓力和流量對(duì)幾種露點(diǎn)儀測(cè)量結(jié)果的影響[J];計(jì)測(cè)技術(shù);2012年06期

8 朱妍;國(guó)外用露點(diǎn)法測(cè)定水份技術(shù)新動(dòng)態(tài)[J];低溫與特氣;1994年02期

9 張丙新;便攜式自動(dòng)露點(diǎn)儀的應(yīng)用簡(jiǎn)介[J];深冷技術(shù);1996年01期

10 陳振林;具有露霜判別能力的精密露點(diǎn)儀研制[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2001年S1期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 李祥偉;;激光光源露點(diǎn)儀工程實(shí)現(xiàn)構(gòu)想[A];全國(guó)氣體標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、全國(guó)半導(dǎo)體材料和設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)氣體分會(huì)、全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)樣品技術(shù)委員會(huì)氣體標(biāo)樣工作組第四屆成立大會(huì)暨四屆一次聯(lián)合會(huì)議論文集[C];2010年

2 姚勝衛(wèi);胡光欣;;圖象法露點(diǎn)儀研究[A];全國(guó)氣體標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、全國(guó)半導(dǎo)體材料和設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)氣體分會(huì)、全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)樣品技術(shù)委員會(huì)氣體標(biāo)樣工作組第四屆成立大會(huì)暨四屆一次聯(lián)合會(huì)議論文集[C];2010年

3 陳振林;馬延平;;精密光電露點(diǎn)儀的研制[A];第三屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

4 潘建良;;淺談露點(diǎn)儀選型和使用注意事項(xiàng)[A];2013年江蘇省計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2013年

5 陳振林;;具有露霜判別能力的精密露點(diǎn)儀研制[A];中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)第三屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];2001年

6 水浩淼;李祥偉;;基于雙相機(jī)和圖像處理方法的冷鏡式露點(diǎn)儀[A];全國(guó)氣體標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、全國(guó)半導(dǎo)體材料和設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)氣體分會(huì)、全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)樣品技術(shù)委員會(huì)氣體標(biāo)樣工作組第四屆二次聯(lián)合會(huì)議及全國(guó)氣體標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)氣體分析分會(huì)召開(kāi)一屆二次會(huì)議論文集[C];2011年

7 水浩淼;;一種提高冷鏡式露點(diǎn)儀測(cè)量準(zhǔn)確度的方法[A];全國(guó)氣體標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、全國(guó)半導(dǎo)體材料和設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)氣體分會(huì)、全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)樣品技術(shù)委員會(huì)氣體標(biāo)樣工作組第四屆成立大會(huì)暨四屆一次聯(lián)合會(huì)議論文集[C];2010年

8 汪現(xiàn)中;;DMP248型露點(diǎn)儀測(cè)量原理及其應(yīng)用[A];第六屆全國(guó)氣濕敏傳感器技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2000年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 李亞萍;雙光路鏡面露點(diǎn)儀的研制[D];鄭州大學(xué);2015年

2 張濤;基于自適應(yīng)模糊PID控制鏡面露點(diǎn)儀的設(shè)計(jì)[D];鄭州大學(xué);2006年

3 謝軍;基于MEMS和數(shù)字信號(hào)處理器的露點(diǎn)儀設(shè)計(jì)[D];南京信息工程大學(xué);2013年

4 紀(jì)鏹鏹;基于Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的冷鏡式露點(diǎn)儀的研制[D];南京信息工程大學(xué);2013年

5 邵安;基于模糊PID控制的冷鏡式露點(diǎn)儀的設(shè)計(jì)[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：933794