学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

电驱动双活塞式气体流量标准装置的研制

作　者: 陈慧云
导　师: 程佳; 李东升
学　校:
专　业: 精密仪器及机械
关键词: 双活塞气体流量标准装置临界流流量计双轴同步控制
分类号: TH814
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 1次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

活塞式气体流量标准装置是属于容积法原理的一类气体流量标准装置，其具有精度高、流量稳定、工作压力可调、测量速度快和自动控制效率高等优点。为了解决活塞装置的最大检定流量受活塞缸容积限制的问题，本文设计了一套双活塞式气体流量标准装置。该装置利用两个活塞交替运行持续产生标准流量的气体，从而突破了缸体容积限制，提高了活塞装置检定流量上限。目前主要将其用于临界流流量计的检定。本文首先对活塞式气体流量标准装置的研究现状进行了总结分析，目前国内外尚没有对双工作腔活塞装置的研究。其次提出了双活塞式气体流量标准装置的总体设计方案、机械结构并确定了相应的检定模型：该装置采用双活塞缸结构，基于主动式活塞和负压法原理，控制部分采用PLC和LabVIEW相结合的方案。接着，基于Simulink仿真环境，进行了装置工作中双活塞联动过程的仿真研究。最后，依照检定要求设计开发了装置的检定控制系统：下位机控制系统设计的核心是实现检定过程中双轴同步控制；上位机主要完成过程监控和数据处理等。装置软硬件完成后，对其进行了一系列实验研究以及不确定度评定。实验结果证明，装置重复性优于0.02%，与浙江省计量科学研究院的基于零平衡调节原理的活塞式气体流量标准装置（扩展不确定度0.05%，k=2）比对一致性良好。该双活塞式气体流量标准装置采用了全新的工作原理，在设计思想上创新，实验结果证明原理可行。

全文目录

致谢  6-7
摘要  7-8
Abstract  8-11
图清单  11-13
表清单  13-14
1 绪论  14-24
  1.1 引言  14-15
  1.2 气体流量标准装置分类  15-18
    1.2.1 钟罩式气体流量标准装置  16
    1.2.2 pVTt 法气体流量标准装置  16-17
    1.2.3 标准表法气体流量标准装置  17
    1.2.4 活塞式气体流量标准装置  17-18
  1.3 活塞式气体流量标准装置  18-20
    1.3.1 结构和特点  18
    1.3.2 国内外研究现状  18-20
  1.4 临界流流量计  20-22
  1.5 本研究目的和主要内容  22-24
2 双活塞式气体流量标准装置总体方案设计  24-34
  2.1 装置技术指标  24
  2.2 装置工作原理  24-25
  2.3 装置机械结构设计  25-30
    2.3.1 总体结构方案的选择  25-27
    2.3.2 装置机械结构组成  27-30
  2.4 电控系统设计  30-31
  2.5 检定模型  31-33
  2.6 本章小结  33-34
3 基于 Simulink 的仿真研究  34-44
  3.1 SimPowerSystem 简介  34
  3.2 仿真模型搭建  34-39
    3.2.1 电机模型介绍  34-35
    3.2.2 数学模型  35-37
    3.2.3 系统模型框图  37-39
  3.3 仿真结果及分析  39-43
  3.4 本章小结  43-44
4 双活塞式气体流量标准装置检定控制系统设计  44-61
  4.1 下位机控制系统设计  44-55
    4.1.1 控制系统硬件设备选型  44-48
    4.1.2 控制系统电路  48-50
    4.1.3 下位机程序设计  50-55
  4.2 上位机检定系统设计  55-60
    4.2.1 相关参数设置模块  56-57
    4.2.2 检定过程监控模块  57-59
    4.2.3 数据管理模块  59-60
  4.3 本章小结  60-61
5 实验研究  61-75
  5.1 伺服电机速度性能的实验研究  61-63
  5.2 装置气密性实验  63-64
  5.3 单缸实验  64-66
  5.4 重复性实验  66
  5.5 检定时工作腔内气体状态的实验研究  66-71
    5.5.1 检定时工作腔内气体压力实验  66-68
    5.5.2 检定时工作腔内气体温度实验  68-70
    5.5.3 检定时喷嘴上游温度实验  70-71
  5.6 装置不确定度分析评定  71-74
  5.7 装置比对实验  74
  5.8 本章小结  74-75
6 总结与展望  75-77
  6.1 研究工作总结  75-76
  6.2 本文创新点  76
  6.3 研究展望  76-77
参考文献  77-80
作者简介  80

电驱动双活塞式气体流量标准装置的研制

内容摘要

全文目录

相似论文