新型热式气体质量流量计的研制

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1、华中科技大学硕士学位论文新型热式气体质量流量计的研制姓名：左欢申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：修吉平20050418摘要该论文详尽的阐述了新型热式气体质量流量计的开发工作热式质量流量计是利用传热原理即流动的流体与热源之间热量交换关系来测量流量的仪表包括热式质量流量传感器和流量变送器两部分组成热式质量流量传感器针对国内外现有热式质量流量传感器制作工艺复杂成本高的不足应用先进的半导体集成电路技术的方法由自动恒温热探头和温度探头两部分组成其体积小生产制作容易标准化采用独特的恒温原理建立数学模型测量出介质的质量流量无须温度和压力补偿流量变送器部分智能化袖珍型设计应用Cygnal公司完全集

2、成的混合信号(SoC)系统级芯片C8051F007单片机作为处理器其集成12位100kpsADC12位DAC优先权交叉开关译码器灵活的配置I/O端口外设分配自带看门狗丰富的非易失性数据存储器空间及在线JTAG编程等仪器ADC测量精度达到0.1%4-20mA输出的瞬时流量值监测和判断管道的实时工作状况通过隔离的RS-485通讯接口与计算机连接进行数据传输上位机软件是在VB环境下设计的仪器内部的各项参数都由计算机设置和调整包括仪器管道直径满程流速探头系数介质系数等参数并对瞬时累计流量温度实时监测文中作者对自己所拟定的串行通讯协议也作了详细的说明本文以设计一台新型插入式气体热式质量流量计的基本过程为

3、线索分章节阐述了研制过程中从仪器的国内外同类产品的调研功能规划气体质量流量传感器的物理和数学模型的建立变送器的软硬件设计到仪器的调试研制出样机的全过程最后对全文做出总结关键词热式气体质量流量计传感器C8051F007串行通讯IAbstractInthispapertheresearchoftheprincipalandsubordinatesystemofthenewtypethermalgasmassflowmeterisexpatiatedindetailTheflowmeterisadeviceformeasuringfluxincludingthermalmassflowsensora

4、ndflowtransducer,andutilizesheatthansfertheoriesthatistosayexchangeforquantityofheatbetweenflowingliquidandheaterAimingatexistingdomesticandoverseasthermalmassflowsensorshavingcomplicatedgot-uptechnicisandhighcost,applyingadvancedmethodofsemiconductorandintegratecircuittechnology,thermalmassflowsens

5、orhastwoparts:PowersensorwithautomaticconstanttemperatureandTemperaturesensorwhoseadvantageisdiminutivevolumeandeasystandardizationforproductionThermalmassflowsensorhasuniqueconstanttemperatureprincipiumasmathematicalmodelformeasuringmediummassflowwithoutcompensationoftemperatureandpressureFlowtrans

6、ducerappliesintelligentandpocketdesign,andadoptsfullintegratedmixedsignalSoCchipC8051F007ofCygnalCo.asMCU,whichintegrates12-bit100kpsADC,12-bitDAC,ProgrammableDigitalI/Oportdistributionusingprioritycrossbardecoder,WatchdogTimer,abundantOn-BoardMemoryandOn-ChipJTAGdebugandsoonMeasuringprecisionofADCh

7、asachieved0.1%Thedevicehas4-20mAoutputIIwithReal-timemeasurementforinspectingandestimatingtheactualsituationofpipelineThedataistransmittedtocomputerbyisolatedRS-485interfaceThedisposalsoftwareofdataac