智能两线制磁性浮球液位变送器研制

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1、上海交通大学工程硕士学位论文摘要智能两线制磁性浮球液位变送器的研制摘要磁性液位测量是一种物位测量技术，能广泛应用于水塔、水池、水箱以及石油化工、电力、化工、环保、船舶、建筑、造纸、食品、污水处理等行业内开口或密闭储罐、地下池槽中各种液体的液位测量，以其结构简单、工作可靠、耐高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作等诸多优点，被检测的介质可为水、油、酸、碱、工业污水等各种导电及非导电液体，对高粘度、强腐蚀性介质更显其优越性。然而，传统的磁性液位测量仪表在精度、标定和显示上存在着一定的缺陷，故其应用场合受到了限制。为此，研究开发精度高、带LCD显示，带HART通信的磁性液位变送器在

2、工程上具有重要的现实意义。本文对磁性液位变送器的原理进行了详细的论述，在此基础上提出了物位变送器的总体设计方案。以MSP430单片机为核心，设计了变送器硬件部分的信号测量、处理和通信电路，以及软件部分的主程序、数据处理和通信等模块，采取了有效的抗干扰措施，在低功耗条件下实现了LCD显示，还可通过HART通信进行上位机标定和监视。磁性浮球液位变送器已通过样机试验，其性能稳定、工作可靠，技术指标达到了预期的设计要求。关键词：物位测量；变送器；HART通信；LCD；低功耗I上海交通大学工程硕士学位论文ABSTRACTRESEARCHONINTELLIGENTTWO-WIREMAG

3、NETICFLOATLEVELTRANSMITTERABSTRACTThemeasurementofliquidlevelisappliedintheopenorenclosedstoragetankofwatertower、pool、watertank、oilchemical、electricity、chemical、environmentalprotection、shipping、architecture、papermaking、food、sewagedisposal.Ithassuchadvantagesassimplestructure、reliableperfor

4、mancewhichmakeitabletoworkunderbadconditionslikehightemperature、radiationandintenselyvibrationetc.Thetestedmediumcanbeconductiveandun-conductiveelectricitysuchaswater、oil、acid、alkaliandindustrialsewageetc,especiallyforthehighviscosityandstronglycorrosionmedium.Themagneticliquidmeasurementb

5、ecomesapopularlevelmeasurementtechnology.However,thetraditionalmagneticliquidmeasurementiswithsomeweaknessoncalibrationanddisplay,whichmakesithavesomelimitationonapplication.Inthatcase,todevelopahighperformancemagneticfloatleveltransmitterwhichiswithLCDdisplayandHARTcommunicationiswithacri

6、ticalrealisticmeaning.Thispaperelaboratesonthetheoryofthemagneticfloatleveltransmitter,aswellasprovidingthedesignsolutionofthetransmitterbasedonthistheory.ThesolutionistakingMSP430asthecornpartfordesigningthesignalmeasurement、processingandcommunicationcircuitofthehardwarepartsofthetransmit

7、ter,aswellasthemainprocess、dataprocessingandcommunicationmoduleofthesoftwareparts.ThisdesignrealizestheLCDdisplayinlowpowerconditionbytakingtheeffectiveanti-disturbancemethodandisabletocalibrateandsupervisethroughHARTcommunication.Thepilotofthismagneticfloatle