熱式氣體質(zhì)量流量計是基于熱量交換原理,即流動中的氣體和熱源之間的熱量交換關(guān)系來直接度量氣體質(zhì)量流量的工業(yè)智能儀表,它具有可靠性高、量程比寬、壓力損失小、重復(fù)性好、安裝方便、易于維護(hù)等諸多優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域中氣體流量的控制和測量。本論文詳細(xì)闡述了熱式氣體質(zhì)量流量計中的關(guān)鍵技術(shù),針對目前市場上恒功率測量方法中控制誤差太大的問題,確定了一種新型具有自動溫度補(bǔ)償能力的多點(diǎn)測量的恒功率熱式氣體質(zhì)量流量計總體設(shè)計方案,力求在成本合理、結(jié)構(gòu)簡易的基礎(chǔ)下,盡量提高流量計的精確度和可靠性。硬件設(shè)計方面以Microchip公司的PIC單片機(jī)為核心,它具有強(qiáng)大的CPU性能和豐富的外設(shè)集成模塊,很符合本設(shè)計中流量計智能化、袖珍型的要求。硬件設(shè)計方案主要分為數(shù)據(jù)采集、人機(jī)接口、通信以及電源四部分。上位機(jī)軟件采用基于Labview的圖形化G語言編程,大大縮短了開發(fā)周期。為便于系統(tǒng)的維護(hù)和升級,單片機(jī)軟件系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計,包括初始化、流量計算、中斷模塊、人機(jī)接口、算法處理、通信輸出等。其中數(shù)據(jù)處理算法中引入智能檢測系統(tǒng)中的多路數(shù)據(jù)自適應(yīng)加權(quán)數(shù)據(jù)融合算法。最后,本課題在實(shí)驗(yàn)室中簡易的平臺上對樣機(jī)進(jìn)行了調(diào)試及性能測試,檢驗(yàn)了樣機(jī)的靈敏度、精確度和自動溫度補(bǔ)償?shù)目煽啃?。?shí)驗(yàn)結(jié)果顯示本課題所設(shè)計的熱式氣體質(zhì)量流量計的綜合性能基本達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目的。

熱式氣體質(zhì)量流量計是基于熱量交換原理,即流動中的氣體和熱源之間的熱量交換關(guān)系來直接度量氣體質(zhì)量流量的工業(yè)智能儀表,它具有可靠性高、量程比寬、壓力損失小、重復(fù)性好、安裝方便、易于維護(hù)等諸多優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域中氣體流量的控制和測量。本論文詳細(xì)闡述了熱式氣體質(zhì)量流量計中的關(guān)鍵技術(shù),針對目前市場上恒功率測量方法中控制誤差太大的問題,確定了一種新型具有自動溫度補(bǔ)償能力的多點(diǎn)測量的恒功率熱式氣體質(zhì)量流量計總體設(shè)計方案,力求在成本合理、結(jié)構(gòu)簡易的基礎(chǔ)下,盡量提高流量計的精確度和可靠性。硬件設(shè)計方面以Microchip公司的PIC單片機(jī)為核心,它具有強(qiáng)大的CPU性能和豐富的外設(shè)集成模塊,很符合本設(shè)計中流量計智能化、袖珍型的要求。硬件設(shè)計方案主要分為數(shù)據(jù)采集、人機(jī)接口、通信以及電源四部分。上位機(jī)軟件采用基于Labview的圖形化G語言編程,大大縮短了開發(fā)周期。為便于系統(tǒng)的維護(hù)和升級,單片機(jī)軟件系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計,包括初始化、流量計算、中斷模塊、人機(jī)接口、算法處理、通信輸出等。其中數(shù)據(jù)處理算法中引入智能檢測系統(tǒng)中的多路數(shù)據(jù)自適應(yīng)加權(quán)數(shù)據(jù)融合算法。最后,本課題在實(shí)驗(yàn)室中簡易的平臺上對樣機(jī)進(jìn)行了調(diào)試及性能測試,檢驗(yàn)了樣機(jī)的靈敏度、精確度和自動溫度補(bǔ)償?shù)目煽啃?。?shí)驗(yàn)結(jié)果顯示本課題所設(shè)計的熱式氣體質(zhì)量流量計的綜合性能基本達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目的。