电磁流量计转换器性能测试系统设计

论文摘要

流量是生产过程中需要检测和控制的重要物理量之一,电磁流量计以其特有的优点成为检测流量的重要仪表。电磁流量计转换器是电磁流量计的重要组成部分,它为传感器提供励磁信号,并将传感器输出的感应电势信号进行放大,并转换成与流量信号成正比的标准电信号输出,以进行显示、累积和调节控制。因此准确、可靠的测量流量,必须要保证电磁流量计转换器的性能和质量,本文正是设计的电磁流量计转换器测试系统,以准确、高效地和高自动化程度地测试电磁流量计转换器。目前国内采用万用表与数字频率计来对转换器性能进行测试,这种方法耗费人力、效率低且不能实现对转换器的长期监测,针对这些问题下本文设计了基于测试系统的转换器测试流程,此流程能完备的测试所有转换器信号,据此流程要求,设计了测试系统的硬软件。硬件方面使用中间继电器形式改造了原有的信号发生器,使测试系统能精确地自动控制感应电势信号与励磁信号；使用高精度A/D转换器测量电磁流量转换器的模拟量输出；CPU的高精度脉冲捕获功能采集转换器的数字量输出；使用通信隔离模块与转换器进行Modbus协议通信；测试系统还具有彩色LCD显示,及存储功能。在硬件设计的基础上,完成了软件模块化设计,程序结构清晰,使用多种方法提高了系统的可靠性。实验证明,测试系统达到了设计预想的要求。本文按照电磁流量计检定规程进行了检定实验,从测试结果的性能指标来看,测试系统可以完成对转换器的性能测试,测试系统能够检测出大部分转换器的质量问题。从经济上和技术上都可以体现出该测试方案的优越性,具有广泛的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 流量测量的意义
• 1.2 电磁流量计简介
• 1.3 电磁流量计转换器简介
• 1.4 本文主要研究内容及意义
• 第二章 电磁流量计量计转换器的性能测试
• 2.1 转换器测试的内容及意义
• 2.1.1 测试系统测试转换器的性能
• 2.1.2 测试系统测试转换器的质量
• 2.1.3 测试对转换器互换性的意义
• 2.2 基于测试系统的测试流程
• 2.3 测试系统对于转换器测试的意义
• 第三章 测试系统系统硬件设计
• 3.1 测试系统的硬件结构
• 3.2 测试系统的微处理器LPC2478简介
• 3.3 信号控制单元
• 3.3.1 模拟信号发生器的介绍
• 3.3.2 感应电势档位信号控制电路
• 3.3.3 感应电势及励磁电路开闭控制电路
• 3.4 数据采集与测量单元
• 3.4.1 转换器模拟量输出的采集
• 3.4.2 转换器数字量输出的采集
• 3.5 串口通信单元
• 3.6 液晶显示单元
• 3.7 外部存储器扩展
• 3.7.1 扩展SDRAM
• 3.7.2 扩展FRAM
• 第四章 测试系统系统软件设计
• 4.1 测试系统软件开发环境
• 4.2 系统整体程序流程
• 4.3 初始化流程
• 4.4 模块式设计
• 4.4.1 A/D采样模块
• 4.4.2 频率采集模块
• 4.4.3 通信模块
• 4.4.4 显示模块
• 4.4.5 存储模块
• 4.5 系统各功能流程
• 4.6 超时退出及侦错设计
• 第五章 实验结果及数据分析
• 5.1 转换器性能测试结果
• 5.1.1 流量计检定流量值的计算
• 5.1.2 检定结果的性能指标计算
• 5.1.3 检定结果
• 5.2 转换器质量测试结果
• 第六章 结论及展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录