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内锥智能流量计积算仪及其管理软件远程操作平台的研究
资料介绍
差压流量计是工业中使用最广泛的一种流量计,广泛应用于石油、天然气、化工等许多领域。内锥流量计是一种新型的差压式流量计,和传统的差压流量计相比具有压力损失小、要求前后直管段短、抗脏污等优点,尤其是在一些特殊的应用场合,如近海油田湿气测量、垃圾焚烧发电、焦炉煤气的测量等,具有明显的优势。由于内锥流量计具有这些特性,因此近几年来成为了国内外的研究热点。同任何一次节流装置一样,必须配套使用高质量的智能流量积算仪才能充分获得整体优异的系统性能,因此有必要对此进行研究。 本课题针对内锥流量计特点,设计了一种智能流量积算仪及管理软件远程操作平台。整个设计围绕着高精度、低功耗、集成化、智能化的原则来进行,所做的工作主要包括不同流体介质密度补偿模型的比较研究,智能流量积算仪样机的研制,及管理软件远程操作平台的设计。 首先,根据内锥流量计的测量原理,确立了测量时的流量计算公式。并针对不同流体介质,对其实际测量中的密度补偿模型进行了比较研究。特别针对蒸汽流量时采用了全新的IAPWS-IF97公式对水蒸汽的流量测量进行密度补偿,克服了传统水蒸汽密度补偿方法不能适应工况大范围变化或不能满足精度要求的缺陷,提高了测量的精度。 其次,根据功能要求,设计了以MSP430F149单片机为控制核心的智能流量积算仪,硬件方面本着低功耗、集成化的原则,采用了单片机自带的12位A/D转换器、低功耗液晶显示器和实时时钟芯片;软件方面则采用了消息驱动、模块化的编程思想,编制了高精度流量测量及补偿程序。 最后,利用单片机的自编程特性,开发了智能流量积算仪的管理软件远程操作平台,实现了仪表的远程升级,使仪表有了更为广泛的应用空间,实现单表多用。 实验结果表明,本系统内嵌入的水蒸汽密度补偿公式具有较高的计算精度,在工业常用水蒸汽范围内饱和蒸汽密度平均相对误差为0.05%,过热蒸汽密度平均相对误差为0.08%,积算仪的流量测量计算平均相对误差为0.39%。
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资料:bitboy
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