基于LabVIEW虚拟量热仪的设计与实现

论文摘要

市场经济的发展促使能源行业的改革更加追求经济化、高效化。生产原料煤质的优劣直接影响火力发电、供暖、冶炼等行业的效益,这使得企业对生产资料质量有严格的要求,采用更先进的煤品检测技术已成为煤质检测的发展方向。所以量热仪的应用得到逐步地广泛和深入。根据国内能源系统对煤炭发热量测试的要求,针对自动量热仪的功能和特点,本文借鉴国内外该产品的众多方案与经验,引进了仪器仪表行业中前沿技术—虚拟仪器,完成了一种基于虚拟仪器技术的恒温自动量热仪的研制与开发。课题的设计采用了模块化的设计思想,着眼于使用简单、功能易扩展和维护升级方便;分析了量热仪工作基本原理以及系统内部各功能模块的组成,按高精度测温要求选取高精度铂电阻温度传感器Pt100和研华PCI-17111L作为硬件核心器件,电路结构简练实用、成本低、性能好;设计了基于PCI总线的数据传输电路;系统软件采用易学易用、高效实用的图形编程语言Labview,使得在以后的功能升级时更易修改和维护。论文分析了可能存在的误差,分别从硬件电路计和数据处理两个方面进行优化,为系统的精确测量提供了保证。设计在符合国标规定下进行测试,结果证明本设计操作简单便捷,工作时间短且性能稳定;测量数据准确可靠,较好的准确度、精确度;更具备灵活性和扩展性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题简介
• 1.2 课题的研究意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 论文的主要内容与结构安排
• 第二章 氧弹式量热仪构成与测量原理
• 2.1 氧弹量热仪系统结构
• 2.1.1 量热仪主要部件
• 2.1.2 氧弹式量热仪附属设备
• 2.2 量热仪测量原理
• 2.2.1 系统标定
• 2.2.2 煤发热量测量原理
• 2.3 相关说明
• 2.3.1 热交换校正
• 第三章 虚拟仪器技术特点、应用与LABVIEW
• 3.1 虚拟仪器技术特点
• 3.1.1 虚拟仪器技术
• 3.1.2 虚拟仪器特点
• 3.2 软件平台LabVIEW
• 3.2.1 LabVIEW环境
• 3.2.2 LabVIEW中的基本概念
• 3.2.3 LabVIEW的常用功能
• 3.3 典型应用实例
• 第四章 虚拟量热仪的设计与实现
• 4.1 系统总体方案
• 4.2 电路设计
• 4.2.1 内、外筒温度测量
• 4.2.2 其它设计说明
• 4.2.3 控制系统
• 4.3 数据采集卡的配置
• 4.3.1 PCI-1711L采集卡
• 4.3.2 PCI-1711L采集卡测试与LabVIEW驱动
• 4.4 数据采集、处理
• 4.4.1 数据采集
• 4.4.2 数据储存程序
• 4.4.3 粗大误差剔除
• 4.5 显示与控制平台
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介