电磁流量计信号转换器硬件系统的研究与开发

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1、东北大学硕士学位论文摘要电磁流量计信号转换器硬件系统的研究与开发摘要流量是生产过程中需要检测和控制的重要物理量之一，电磁流量计是检测流量特别是固液双相流体流量的重要仪表。近年来，由于经济高速发展，国内的电磁流量计的市场需求增加很快，但国内市场基本被国外著名品牌的仪表厂商所垄断，而且采用专用芯片加密等手段进行技术封锁。针对上述问题，本文开展了具有自主知识产权的电磁流量计产品的研发工作，以实现固液两相如矿浆、纸浆等难测量流体的高精度、低成本的在线测量。主要工作如下：1．对电磁流量计领域的国内外发展状况进行了全面系统的综述，分析了

2、目前励磁技术的原理，确立了以交流励磁作为电磁流量讨’的励磁方式，并结合目前先进的芯片技术，进行了电磁流量计信号转换器系统的整体设计，提出了以专用芯片、微处理器、模拟信号处理器为架构的电磁流量计信号转换器的低成本方案；2．分析电磁流量计信号转换器硬件实现所需功能，提出了硬件系统设计架构，设计了模拟信号处理器、模数转换接口、微处理器控制模块、专用芯片、输入输出模块、显示模块接口、电源模块以及系统结构设计等七部分功能模块。3．提出了以专用芯片为核心，实现高实时性复杂逻辑处理的同时，起慵嶙L羁擀■淳的近SN向断裂(24、25、26)

3、与头台一半拉山断裂(22)以及区外的哈尔套一锦州深大断裂带构成阜新一义县断陷盆地的雏形。研究表明：燕山早期凹陷盆地中心表现为从SE向Nw方向的迁移，而燕山晚期断陷盆地中心迁移方向正好与早期相反，从Nw向SE方向迁移。这种迁移在义县组地层的空间分布上完美地表现了出来。随若Nw—SE向伸展作用的进一步发展，阜新一义县构造盆地盆中心逐渐东移至皮家沟一义县一带，在义县组火山一沉积岩系之上，由Nw向sE相继沉积了九佛堂组(KL，)内陆湖泊相碎屑沉积和沙海组河流以及冲积扇相粗碎屑沉积(K-j)。它们与义县组呈平行不整合或断层接触。在会岭

4、寺一羊山盆地九佛堂组(Kl，)和沙海组(Kl；)的发育程度明显小于阜新一义县盆地，仅在盆地的北西缘有少量沙海组地层，沿NE向断裂形成串珠状分布。2．2．4晚白垩世(K2)盆地构造演化阶段东北大学硕士学位论文ABSTRACT1iquidisreleased．5．AnEMFs蟾nalconvenerissuccessfullydcvelopedforthes砌ple，andpassednotonlythesimulationtestbutalsotherealflowcalibration，ComparcdwithotllerE

5、MF’itdidwellinmeasuringtheimpurityliquidwithbelow2％relativeerrorandrapidresponse．ItismuchbettermanotherEMFonthemarketwitllsomeperfornlarlcespeci丘cations．KeVwords：electromagncticnowmeter，ACexcitation，ASIC，MCU，cross—interference，90。disturbance东北大学硕士学位论文第1章引言1．1研究背景从信

6、息科学看，检测技术是寻找与自然信息具有对应关系的各种表现形式的信号以及确定二者间的定性定量关系，并在一定条件下找出最合适表现形式以及最佳的采集、变换、处理、存贮等的方法、手段和相应设备。也就是要根据检测对象的特性和检测的具体问题，合理设计、科学组建控制系统，以正确使用各种检测工具、设备和检测方法，正确地进行测量。随着社会信息化的发展，作为检测对象信息特征的自动化检测仪表，其重要作用日益显著，它是流程工业乃至社会生活中的许多方面实现自动化的必要环节和技术工具，各种算法和控制方案的实现都也必须依靠过程变量的准确获取。自动化检测仪

7、表与控制理论一样，不仅会推动工业企业的自动化水平，也会影响控制理论的研究方向和内容。半个多世纪以来，依托于微电子技术、计算机技术和网络技术的迅猛发展，检测仪表从模拟式、电子式逐步向高精度、高可靠性、小型轻量化、数字化、智能化方向发展。随着生产力水平的发展，生产过程对检测技术、检测工具、检测方法、检测理论等提出的要求会越来越高。迄今为止，检测技术在经历了几个重要历史时期的发展之后，作为自动化科学的一个重要分支，已经形成一门实用型、综合型的新兴边沿学科。1。信息化促进了自动化检测仪表的发展，特别是近些年来，流程工业现代集成制造系

8、统(cIMs)的出现。’，无论是从质量上，还是从数量上，都更加重视以过程状态量为中心的现场信息，更好的测量仪表，对流程工业生产过程的底层自动化产品质量和生产率的提高具有至关重要的作用。而对能量转换的研究是一切生产过程和科学实验的基础，在能量转换的过程中必须检测的三个参数就是流量、温度、压力