基于光电角度传感器的同轴双筒流变仪的研制

更新时间：2020-03-19 01:54:45 大小：2M 上传用户：zhengdai 查看TA发布的资源 标签：角度传感器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

流变仪是一种能够检测流体粘度、流动曲线、应力增长、应力松弛、弹性模量、粘性模量、动态粘度(视粘度)等流变参数指标的仪器,在石油天然气开采、食品工程、材料制备、生物工程等领域都有广泛的应用。在自动化、微电子技术、激光技术和计算机技术快速发展的推动下,流变仪的设计、制造和精度都有了很大的进步。

光电式同轴双筒流变仪能够很好地测量流体流变特性参数,在各个行业及领域得到了广泛应用。随着国内外对光电式同轴双筒流变仪研究的不断深入,使得测量精度和可操作性得到了显著提高,为生产、制造、开采等行业减少了损失,提高了利润率。因此本文对光电式同轴双筒流变仪的改进具有重要的研究意义和实用价值。

本文研制了一种基于光电角度传感器的新型流变仪,并通过实验方法验证了其可行性、准确性和实用性。本文首先调研了国内外流变仪测量计算方法和装置,简述了流变参数测量技术的发展方向;其次对光电式同轴双筒流变仪的测量原理进行了理论和公式推导,并对实际使用中可能出现的问题进行了总结,并就可能出现的问题给出了详细的解决办法。本流变仪采用ATmega16单片机及外围电路组成下位机,通过光电角度传感器进行角度数据的采集;通过 RS232串口通信将数据传递给上位机,采用LabVIEW编制的上位机软件,实现了数据显示、图表绘制和数据存储等功能。对不同实验样品的测试数据与标准值进行比对表明,结果和精度均符合流变仪的标准和要求。论文的主要内容包括:

第一部分,根据流变参数测量原理和工作机理对目前主流的流变仪进行了调研,详细介绍了各种流变仪的工作原理及在各个行业中的应用;对光电式同轴双筒流变仪的理论公式进行推导,得出适合不同流体的流变学方程,为基于光电角度传感器同轴双筒流变仪的研制提供了理论支持;分析了流变仪在测试中可能出现的问题,并给出解决办法。

第二部分,设计了一种光电角度传感器,详细论述了其工作原理,测试结果表明角度误差满足要求。

第三部分,重点阐述了流变仪的硬件及软件设计。硬件设计包括单片机及其外围电路、串口通信电路及器件选型;软件设计包括下位机程序和上位机软件的编制,并给出了详细的工作流程图。

第四部分,测试了系统性能。内容包括光电角度传感器精度、不同流体的流变特性参数等。实验结果表...