压力检测与控制试验系统设计

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1、.压力检测与控制试验系统设计设计任务1、设计参数上位水箱尺寸：800×500×600mm，上位水箱离地200mm安装，通过直径为20mm的PVC管道与其他设备相连，设备离地30mm，要求测量设备入口处的压力。测量误差不超过压力示值的±1%。2、设计要求（1）上位水箱通过水泵供水，通过变频器控制水泵的转速；（2）通过查阅相关设备手册或上网查询，选择压力传感器、调节器、调节阀、变频器、水泵等设备（包括设备名称、型号、性能指标等）；（3）设备选型要有一定的理论计算；（4）用所选设备构成实验系统，画出系统结构图；（5）列出所能开设的实验，并写出实验目的、步骤、要求等。课程设计评语设计报告成绩（30%）

2、设计过程成绩（30%）答辩成绩（40%）总成绩word教育资料.目录第一章31.1压力检测与控制试验系统的结构图31.2总体结构设计的思路41.3完整的压力检测系统4第二章52.1变频器的工作原理52.2变频器选型52.3变频器所选型号6第三章73.1水泵选型的步骤73.2水泵的型号8第四章9第五章10第六章11第七章13课程设计总结14word教育资料.第一章word教育资料.压力传感器是现代工业社会最常用的传感器之一，被广泛的应用于航空航天、石油化工，汽车制造等领域。随着现代工业的发展，对于压力传感器的需求量越来越大，要求也越来越高，传统的传感器生产及性能已逐渐不能满足需求，各个传感器生产

3、厂商开始研制生产新型传感器，并增加自动化生产线，提高生产效率，刚医成本，以提高市场竞争力和适应现代工业的应用。传统的传感器的测量方法大都采用手工操作，特别是压力传感器，基本上都是采用手动油压或气压标定。尽管近几年也从国外引进了部分标定设备，但价格昂贵，不易推广。本系统应设计出的智能压力检测系统，成本低廉，使用方便，精度也比较高。word教育资料.系统硬件设计有压力传感器测量压力，并将测量的信号输入放大器，然后送至A／D转换器，A／D转换器将输入的模拟信号转换为数宇信号送至单片机。单片机根据已编制好的程序，对压阻元件非线性测量误差进行修正并对修正后的数据进行处理。同时该系统兼具有键盘输入，LED

4、显示与超限报警功能。1.1压力检测与控制试验系统的结构图：图1word教育资料.1.2总体结构设计的思路：第一步：根据课设要求选取合适的器件，并通过相应的理论计算进行选取第二步：进行控制系统回路的连接第三步：在连接好相应地回路后，根据给定的数值进行理论计算，用压力传感器对设备入口处压力进行测量，通过调节器使测得的值和给定值进行比较，若测得的值使测量误差超过压力示值的±1%，则需对产生的偏差进行比例、积分或微分处理后，输出调节信号控制执行器的动作，改变调节阀阀芯和阀座间的流通面积，同时控制变频器对水泵的控制，调节水泵的转速以达到适当的进水速度，从而使测量误差不超过压力示值的±1%。1.3完整的压

5、力检测系统一个完整的压力检测系统包括：取压口；引压管路和压力检测仪表一个简单的压力检测系统示意图(下图)设备取压口压力仪表引压管路图2word教育资料.第二章变频器是把工频电源(50Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆成交流电。变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波

6、、直流储能和缓冲无功功率。2.1变频器的工作原理我们知道，交流电动机的同步转速表达式位：n＝60f(1－s)/p式中　n——异步电动机的转速；f——异步电动机的频率；s——电动机转差率；p——电动机极对数。由上式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。2.2变频器选型变频器选型时要确定以下几点：　　1)采用变频的目的；恒压控制或恒流控制等。　　2)变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了

7、应用时的方式方法。　　3)变频器与负载的匹配问题；　　I.电压匹配；变频器的额定电压与负载的额定电压相符。　　II.电流匹配；普通的离心泵，变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流和过载能力。word教育资料.　　III.转矩匹配；这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。　　4)在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电