氣固兩相流流速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、工業(yè)現(xiàn)場很多參數(shù)需要檢測(cè)，其中氣固兩相流的流速就是當(dāng)中非常重要的一個(gè)參數(shù)，如今已經(jīng)有很多測(cè)量兩相流流速的方法，例如力學(xué)法、光學(xué)法、聲學(xué)法、熱學(xué)法、電磁法、核磁共振法、相關(guān)法等等，每種方法各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。其中相關(guān)法特點(diǎn)突出，適用范圍廣，屬于一種非接觸測(cè)量方法，因而本文采用相關(guān)法測(cè)量氣固兩相流的流速。
　　相關(guān)法測(cè)量流速是基于電容傳感器，通過激勵(lì)電容傳感器會(huì)產(chǎn)生微弱的信號(hào)，本文對(duì)電容傳感器產(chǎn)生的微弱信號(hào)的測(cè)量方法進(jìn)行了研究，并且針對(duì)工

2、業(yè)自動(dòng)化儀表應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)流速測(cè)量的系統(tǒng)進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)，包括TFT液晶顯示、4-20mA電流輸出、485MODBUS通訊、4-20mA電流輸入、數(shù)字量輸出、存儲(chǔ)等功能模塊。除此之外，在滿足測(cè)量要求的前提下，本文充分的考慮了儀表整體的設(shè)計(jì)成本，力求能夠?qū)x表更好的應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化當(dāng)中去。
　　針對(duì)以上內(nèi)容，為了更好的實(shí)現(xiàn)儀表的整體功能，本文采用雙CPU架構(gòu)，一個(gè)CPU負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集及處理，另一個(gè)CPU負(fù)責(zé)儀表功能的實(shí)現(xiàn)，本文的主要工作

3、如下:
　　(1)完成了電容微小信號(hào)測(cè)量鏈路的設(shè)計(jì)。電容微小信號(hào)的提取電路采用低成本的差動(dòng)直流充放電方法，緊接其后的是隔直電路、低通濾波器電路、可編程增益放大電路以及AD采樣電路。
　　(2)完成了信號(hào)采集及處理電路的設(shè)計(jì)。測(cè)量電路的主控芯片是基于ARM CortexM4核心的LPC4330芯片，該芯片具有兩個(gè)核心，一個(gè)是ARM Cortex M0核心，另一個(gè)是DSP核心，通過M0核心完成大量的IO處理任務(wù)，利用DSP核心完

4、成大量的數(shù)字信號(hào)處理任務(wù)，除此之外，還設(shè)計(jì)有Micro SD的存儲(chǔ)電路，以方便對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
　　(3)完成了一個(gè)完整智能儀表的各功能模塊的設(shè)計(jì)。這個(gè)部分采用了一款A(yù)RM7芯片LPC2478作為各功能模塊的控制核心，LPC2478自帶TFT液晶控制器，可以很方便實(shí)現(xiàn)TFT的顯示功能。除此之外，該部分電路包括具有隔離的4-20mA電流輸出模塊、MODBUS485通訊模塊、4-20mA電流輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊等。需要說明的