流量检测电路设计课程设计
流量检测电路设计课程设计
第一章 流量测量装置单元
1.1节流装置
节流变压降流量计的工作原理是，在管道内装入节流件，流体流过节流件的时候流束收缩，于是在节流件前后产生差压，对于一定的形状和尺寸的节流件，一定的测压位置和前后直管段情况，一定参数的流体，节流见前后的差压随流量的改变而改变俩者之间有确定的关系，因此可一通过差压来测量流量。
节流件常用的有孔板和喷嘴，本实验中采用孔板。节流式流量计通常由能将流体流量转换成差压信号的节流装置及测量差压并显示流量的差压计组成． 标准节流装置包括节流件及其取压装置、节流件上游侧第一个阻力件、第二个阻力件、下游侧第一个阻力件以及在它们之间的直管短段，节流装置如图1-1所示。
图1-1整套节流装置
示意
1.2 节流件安装
标准孔板的开口直径d 是一个重要的尺寸，应实际测量，孔板的安装要求如下： （1）节流件前后的直管段必须是直的，不得有肉眼可见的弯曲。
（2）安装节流件用得直管段应该是光滑的，如不光滑，流量系数应乘以粗糙度修正稀疏。
（3）为保证流体的流动在节流件前1D 出形成充分发展的紊流速度分布，而且使这种分布成均匀的轴对称形，所以
1）直管段必须是圆的，而且对节流件前2D范围，其圆度要求其甚为严格，并且有一定的圆度指标。具体衡量方法：
（A）节流件前OD，D/2，D，2D4个垂直管截面上，以大至相等的角距离至少分别测量4个管道内径单测值，取平均值D。任意内径单测量值与平均值之差不得超过±0。3%
（B）在节流件后，在OD和2D位置用上述方法测得8个内径单测值，任意单测值与D比较，其最大偏差不得超过±2%
2）节流件前后要求一段足够长的直管段，这段足够长的直管段和节流件前的局部阻力件形式有关和直径比β有关，见表1（β=d/D, d为孔板开孔直径，D为管道内径）。（4）节流件上游侧第一阻力件和第二阻力件之间的直管段长度可按第二阻力件的形式和β=0。7（不论实际β值是多少）取表一所列数值的1/2
（5）节流件上游侧为敞开空间或直径≥2D大容器时，则敞开空间或大容器与节流件之间的直管长不得小于30D（15D）若节流件和敞开空间或大容器之间尚有其它局部阻力件时，则除在节流件与局部阻力件之间设有附合表1上规定的最小直管段长1外，从敞开空间到节流件之间的直管段总长也不得小于30D（15D）。
1.3 取压方式
取压方式采用法兰取压装置，法兰取压装置如图1-2所示，孔板夹在俩个特质的法兰之间，其间加俩片垫片，厚度不超过1mm，上游取压中心线与节流装置的距离l=25.4mm下游取压中心线与节流装置的距离l=25.4mm，取压孔必须符合单独钻孔取压的全部要求，取压孔中心线必须与管道中心线垂直。
图1-2 法兰取压
第二章流量到差压的变换
流量q通过节流装置如孔板、喷嘴得到与差压的关系，差压与流量成平方关系:△ｐ＝Kq2。
节流变压降流量计的显示仪表就是测量差压的仪表—差压计。目前使用最多的是双波纹管式差压计电动力平衡式与电容式差压变送器。双波纹管式差压计如图2-1所示。
图2-1双波纹管式差压计
工业上流量测量用差压计的标尺一般都以流量值分度，并刻出最大流量处的差压值。改变节流件的类型和尺寸，或者改变被测介质的种类和参数都必须重新分度
标尺。这是由于分度关系去Q
m =K P
中的常数K在上述情况下发生了变化。
由于流量与差压之间为平方关系，因此差压计的标尺上的流量刻度是不均匀的，在流量相对较小时相对误差会迅速增大。因此，流量测量范围常限于1/3（或1/4）标尺上限流量至标尺上限流量之间。
第三章差压变送器
2.1力平衡式差压变送器的构成
力平衡式差压变送器的构成方框如图2-1所示，它主要包括测量部分、杠杆系统、位移检测放大器及电磁反馈机构。测量部分将被测差压△P
i
转换成相应的输人力p，
图2-1 力平衡式差压变送器构成方框图
该力与电磁反馈机构输出的作用力F。一起作用于杠杆系统，使杠杆产生微小的偏移，冉经位移检测放大器转换成统一的直流电流输出信号。
这类差压变送器是基于力矩平衡原理工作的，它是以电磁反馈力产生的力矩去平衡输入力产生的力矩。由于采用了深度负反馈，因而测量精度较高，而且保证了
被测差压△P
i
和输出电流I。之间的线性关系。在力平衡式差压变送器的杠杆系统中，目前已广泛采用了固定支点的矢量机构，并用平衡锤使副杠杆的重心与其支点相重合，从而提高了仪表的可靠性和稳定性。下面就以这种变送器为例进行讨论。变送器的主要性能指标基本误差一般为士0.25%，低差压为士1%，微差压为士1.5% 、土2.5%。变差为士2.5%，灵敏度为土0.05%，负载电阻为250-350Ω。
2.2力平衡式差压变送器的原理
差压变送器的工作原理可以用结构示意图2-7来说明。被测差压信号P
1 、P
2
分
别引人测量元件3的两侧时，膜盒就将两者之差(△P
i )转换输人力F
i
。此力作用于主
杠杆的下端，使主杠杆以轴封膜片4为支点而偏转，并以力F
1
沿水平方向推动矢量
机构8。矢量机构8将推力F
1，分解成F
2
和F
3
，F
2
使矢量机构的推板向上移动，并通
过连接簧片带动副杠杆14，以M为支点逆时针偏转。这使固定在副杠杆上的差动变压器13的检测片(衔铁)找靠近差动变压器，使两者间的气隙减小。检测片的位移变
化量通过低频位移检测放大器15转换并放大为4-20mA 的直流电流I 。，作为变送器的输出信号。同时，该电流又流过电磁反馈机构的反馈动圈16，产生电磁反馈力F f ，使副杠杆顺时针偏转。当反馈力F f ，所产生的力矩和输入力F i 所产生的力矩平衡时， 变送器便达到一个新的稳定状态。此时，放大器的输出电流I 。反映了被测差压△P i 的大小。
图2-7 力平衡式差压变送器结构示意图
图2-8 变送器信号传输
方框图
根据上述工作原理可以画出如图2-8所示的变送器信号传输方框图（设迁移弹簧未起作用）。图中各符号代表意义如参照图2-7和杠杆系统受力图(图2-9)。它分别表示如下:
M -A
l 1/l 2
tan
l 3
i l f
K 2K 1l o
K f
+
M o △P i
F i
F 1
M f
F f
I o
S F o
A—膜片有效面积;
l
1,l
2
—F
1
F
2
到主杠杆支点H的力臂;
l
3,l
,l
f
—F
2
,F
,F
f
到副杠杆支点M的力臂;
l
4
—检测片12到副杠杆支点M的距离;
tanθ—矢量机构的力传递系数，θ为矢量角;
K
1
—副杠杆力矩一位移转换系数;
K
2
—低频位移检测放大器位移一电流转换系数;
K
f
—电磁反馈机构的电磁结构常数
图2-9 杠杆系统受力图
在差压变送器的放大系数(k
1k
2
)和反馈系数和(l
f
K
f
)的乘积足够大的情况下，当
变送器处于稳定状态时，将满足力矩平衡关系，即：
M
i +M
≈M
f
M
l —被测差压信号△P
l
产生的输入力矩;
M。—调零弹簧产生的力矩;
M
f
—输出电流I。产生的反馈力矩。由图2-9可知，各项力矩为
θtan 2
3
1i i p A l l l M ?=
00l F M =
(2-3)
0I l K M
f f f
=
将式(2-3)代人式(2-4)，可求得变送器输出与输人之间的关系为
0002310tan F K l l
p K F K l l p K l l A l l I f
f i p f f i f f +?=+?=
θ
（2-4）
式中K p —比例系数。 式(2-4)表明以下几点:
=
p K f
f K l l A l l 231tan θ
(l)在满足深度负反馈的条件下，变送器输出与输人间的关系取决于测量部分和反馈部分的特性，当仪表结构尺寸确定后，输出电流I 。与输入差压△P i 成比例关系。 (2)式（2-4）中，(l 0/l f K f )F 0一项用以确定变送器输出电流的起始值。对Ⅲ型变送器而言，该项使输出为4mA 。改变调零弹簧作用力F 。可调整变送器的零点。
(3)比例系数K p 中的tan θ和K f 两项可变，故调整变送器的量程可通过改变矢量角和电磁结构常数来实现。
(4)由式(2-4)可知，改变量程会影响变送器的零点，而调整零点又对变送器的满度值有影响，故在力平衡差压变送器调校时，零点和满度值应反复调整。
(1)测量部分
测量部分的作用是将被测差压信号△P i 转换成输人力F i ，它由高、低压室及膜盒、轴封膜片等部分组成。膜盒是完成转换功能的主要部件，它的结构如图1-5所示。
当被测差压作用于膜盒两侧时，膜片2和硬芯3同时向右移动，迫使膜盒内充灌
的硅油沿孔向右移动，并在连接片6上产生集中力(输人力)F i 。当△P i 逐渐加大，
超过额定差压时，膜片与机座接触，两者波纹完全吻合，起到单向过载保护作用。膜盒采用双膜片结构，可减小温度的影响。由于环境温度变化时，每个膜片的有效面积和刚度都在变化，使用匹配成对的膜片，其变化大小相同、方向相反，故可相互补偿。膜盒内的硅油热膨胀系数较小、凝固点低以及不可压缩的特性，使膜盒具有良好的温度性能和耐压性能。此外，硅油还起阻尼作用，可提高整机的稳定性。
(2)杠杆系统杠杆系统是差压变送器中的机械传动和力矩平衡部分，它的作用
是把输人力F
i 所产生的力矩与电磁反馈力F
f
所产生的勺矩进行比较，然后转换成检
测片的位移。该系统包括主、副杠杆及调零和零点迁移机构、扑压调整和过载保护装置、平衡锤以及矢量机构，参见图2-2。
图2-2 膜盒结构
①调零和零点迁移机构如前所述，变送器的零点由调零弹簧来训整。零点迁移则通过调节迁移弹簧来实现的，迁移弹簧对主杠杆施加一迁移力F
，此时变送器输
人与输出间的关系仍可用前述的推导方法算得。设F
0到主杠杆支点的距离为l
则有
=
0I
20013tan )F (F K l l K l l l p A l l f
f f
f i +
±?θ
，
，
=+
±?)(010，
，
F A
l l p K i p 0
F K l l f
f
（2-1）
式（2-1）中各符号意义已在工作原理部分说明。因迁移力F 0的作用方向可变， 即
可通过压缩或拉伸迁移弹簧，使其值为正或为负，故式中迁移项,01,0
F A
l l 之前有正负号。
由式(2-1)可知，只要改变迁移力的大小和方向，变送器便可在一定范围内实现正向或负向迁移。
在对变送器进行零点迁移时应注意，迁移后被测差压的上限不能超过该表所规定的上限值，迁移后的量程范围也不得小于该表的最小量程。
顺便指出，在有些变送器中，迁移弹簧和调零弹簧是同一根，因为迁移和调零都是使变送器输出的起始值与测量起始点相对应，只不过零点调整量通常较小。而零点迁移量则比较大。
②静压调整和过载保护装置 这两个装置可用图2-3来说明。
静压调整装置[见图2-3(a)]用以克服变送器的静压误差。静压误差是指被测介质静压力的作用而产生的一项附加误差。它具体表现在:当测量部分膜盒两侧同时受到静压力的作用而无差压时，变送器的输出并非为与零点相对应的起始值。由于此项附加误差的存在，变送器在现场运行时，即使输人差压没有变化，但静压的波动也会使仪表的输出发生变化，这就增大了测量误差。因此静压误差必须调整在一定范围之内。
产生静压误差的主要原因是，膜盒两侧的膜片有效面积不等以及主扛杆、拉条等装配不正，这会使静压力产生一个附加力矩见图2-3(b)，从而使仪表的零点发生变化，造成附加误差。为了消除这一误差，在主杠杆上方转动静压调整螺钉8可改变拉条和主杠杆的相对位置见图2-3(b)。因拉条和主杠杆的支点D 和H 分别在不同的高度，故当静压力P 向上作用时，p 分解为两个分力P 1和P 2。
图2-3 静压调整、过载保护装置
P 2被拉条所平衡，P
1
则对杠杆产生一转动力矩而造成零点变化。因此顺时针(零
点增加)或逆时针(零点减小)转动静压调整螺钉8可克服静压误差。
过载保护装置参照图2-3（c)。当测量力F
1过大时，反向力F
反
也相应加大，两
力大到一定程度时，过载保护簧片5将弯曲变形而脱离主杠杆4。F
1
再增大时，只加大弹簧片的变形，而矢量顶杆9承受的力不会再增加，从而起到了过载保护的作用。
③平衡锤，在副杠杆上方装有平衡锤10，使副杠汗的质心和其支点材重合，从而提高了仪表的耐冲击、耐振动性能，而且在仪表不垂直安装时，也不影响精度。
图
2-4
矢量机构
④矢量机构 矢量机构如图2-4(a)所示，它由矢量板和推板组成一由主杠杆传来的推力F 1被分解为两个分力F 2和F 3，F 3顺着矢量板方向，被矢量板固定芝点的反作用力所平衡，它不起作用。F 2垂直向上，它作用于副杠杆，使其做逆时针方向偏转。
由图2-4(b)的力分析矢量图可知，F 2 = F 1tan θ，如前所述，改变tan θ，可改变差压变送器的量程，这可通过调节量程调整螺钉改变矢量角口的大小来实现。由于
矢量角θ在4。
一15。
范围内变化，故仅用矢量机构调整量程时的量程比为0
tan15 3.83tan 4
≈ (3)电磁反馈机构 电磁反馈机构的作用是将输出电流I 。转换成电磁反馈力F f ，此力作用于副杠杆上，产生反馈一力矩M f ，以便和测量部分产生的输人力知M i 相平衡。该机构由反馈动圈1、导磁体2、永久磁钢3组成，如图2-5(a)所示。 反馈力F f 的大小为
F f =K f l 。 (2-2) K f 是电磁结构常数，其值为
K f =πBo DW 式中 B 。—气隙磁感应强度;
D —动圈平均直径; W —动圈匝数。
由前面的分析可知，改变K f 同样可调整变送器的量程，这可通过改变反馈动圈的匝数W 来实现。
反馈动圈由W 1和W 2两部分组成，连接线路如图2-5(b)所示。W 1为725匝，用于低量程挡;W 2为1450匝，W 1十W 2=2175匝，用于高量程挡。图中R 11和W 2的直流电阻相等。在低量程挡时，将W 1和R 11相串接，即1-3短接，2-4短接;在高量程档时，将W 1和W 2串联使用，即l-2短接。
图1-8（a ） 结构示意图
图2-5（a ）电磁反馈机构
因为
33
2
1=+W W W ，
故改变反馈动圈匝数可实现3:l 的量程调整。将凋整矢量角和改变反馈动圈匝数结合起来，最大和最小量程比可达3.8*3/1=11.4/1。
图2-5（b ） 改量程接线图
2.3低频位移检测放大器
低频放大器由振荡器、整流滤波及功率放大器三部分组成。
低频位移检测放大器的作用是将副杠杆上检测片的微小位移S 转换成直流
输出电流I 。所以它实质上是一个位移-电流转换器。位移检测放大器包括差动变压器、低频振荡器、整流滤波及功率枚大器等部分。图2-14是其原理线路图。 U 0=K 1-Ui +1
（2-5）
2.3.1振荡器
振荡器线路如图2-10所示。由图可见，它是一个采用变压器耦合的LC振荡电
路。由差动变压器原边绕组的电感L
AB 和电容C
4
构成的并联谐振回路，作为晶体管VT
1
的集电极负载。副边绕组CD接在VT
1
的基极和发射极之间，用以耦合反馈信号。电
阻R
6和二极管VT
1
构成分压式偏置电路，VD
1
，VD
2
还具有温度补偿作用。R
2
是电流负
反馈电阻，用来稳定VT
1
的直流工作点。
由L
AB 、C
4
构成的并联振荡回路的固有频率也就是低频振荡器的振荡频率:
4
02
1
C
L
f
AB
π
=
将有关元件数值L
AB =39mH、C
4
=0.047uF代人，则可算得f
0≈
4kHz。
振荡器的输出电压经差动变压器藕合得到的u
CD
，反馈至放大器的输人端。如果反馈信号能满足振荡的相位条件和振幅条件，则放大器能形成自激振荡。
现先分析振荡的相位条件。由电路图可知，只要u
CD 与u
AB
的相位相同，则反馈信
号与放大器的输入信号同相，电路就形成正反馈。在检测片的位移S=δ/2时，u CD=0，故不可能振荡；在s>δ/2时，因u CD与u AB反相，也不可能振荡；只有在s<δ/2时，
因u
CD 与u
AB
同相，才能形成正反馈，满足振荡的相位条件，电路才可能振荡
图2-10 振荡器电路
至于振荡的振幅条件，即K
f
=1(K为放大器电压放大系数，F为反馈系数)，只要选择合适的电路变量，是容易满足的。
下面再讨论检测片位称S与振荡器输出电压u
AB
之间的关系。图2-11(a)所示为振荡器的放大特性和反馈特性，此图表明，振荡器的放大特性是非线性的，而反馈特性在铁芯未饱和的情况下是线性的。两条线的交点P即为稳定后的工作点，P点对
应的u，AB就是振荡器的输出电压。
(a)振荡器的放大特性和反馈特性
(b)不同F下的输入输出关系
图2-11振荡器特性
振荡器的反馈系数是随检测片位移s的改变而变化的，在S较大时(<δ/2范围内)，因磁阻较大，F就比较小;反之，S较小时，磁阻较小，F就比较大。检测片在
不同位置S
1，S
2
，S
3
时，其相应的反馈系数为F
1
，F
2
，F
3
。若S
3
< S
2
< S
1
,则F
3
> F
2
> F
1
。
由图2-11（b）可见不同F时的反馈特性与放大特性相交于P
1，P
2
，P
3
，此时对应的
输出电压分别uAB
1，uAB
2
，uAB
3
。
综上所述，当检测片位移S改变时，反馈系数F随之改变，使特性曲线上的交点P 上下移动，所以输出电压u AB二也随之改变。其变化趋势为:s↓→F↑→P点上移→u AB↑
2.3.2整流滤波
整流滤波电路如图2-12所示。振荡器的输出电压uAB经二极管VD
4
整流以及通
过电阻R
8、R
9
和电容C
5
滤波得到平滑的直流电压信号，再送至功放级。整流滤波电
路并联在L
AB 、C
4
回路的两端，因此它的总阻抗不能太小，否则将要影响振荡器的工
作
2.3.3功率放大器
功率放大器由晶体管VT
2 VT
3
和电阻R
3
，R
4
R
5
组成，如图2-13所示，放大器采
用PNP-NPN互补型复合管，其目的一是提高电流放大系数;二是电平配置，使VT
2
的基极电平与前级输出信号的电平相匹配。
图2-12 整流滤波电路图2-13功放级电路
图中R
3
为稳定工作点的反馈电阻，同时提高功放级的输入阻抗，有利于滤波器
输出电压的稳定。R
5为VT
2
、VT
3
集电极与发射极之间的穿透电流提供旁路，用以改善
放大器的温度性能。R
5
的接人同时也降低了功放级的增益，但提高了电路的稳定性。
低频放大器线路中其他元件的作用如下。
R
1、C
1
起相位校正作用，它对高次谐波造成一相移，破坏其振荡的相位条件，
即防止高次谐波产生寄生振荡。
R
7起稳定振荡管输人电压的作用。由于VT
1
的工作点比乙类稍高，在uCD的正负
半周，输人阻抗变化较大，接入R
7
可使差动变压器的副边负载比较均匀。
R
10用来改变放大器的灵敏度。当变送器用在高量程时，通过端子7、8将R
10
接
入，与差动变压器副边并联，使灵敏度降低。
C
3、C
6
为高频旁路电容，可减小交流分量。
VD
9
为防止电源反接的保护二极管。
图2-14 位移检测放大器原理线路图
第三章开方器及其显示
3.1开方器
开方器对1-5V的直流电压信号进行开方运算，运算结果以l-5V的直流电压或4-20mA的直流电流输出。其运算关系为
01
U=
上式中，U
i 、U
分别为开方器的输人、输出信号;K为开方系数。
仪表的基本误差：输人电压大于或等于1.09V时，±0.5%；输人电压小于1.09V，且大于或等于1.04V时，土1%；输人电压小于1.04V时，输出信号被切除。
开方器的作用是实现开方运算，它是控制系统中经常使用的一种运算器。例如在图1-10所示的流量测量和控制系统中，开方器对差压变送器的输出信号进,行开方运算，从而得到与被测流量成比例关系的电压或电流信号。
图3-1 与节流装置配套的流量测量控制系统
图3-1与节流装置配套的流量测量系统图中，节流装置将被测流量q 转换成差压信号△P(转换系数为K 1)，差压与流量成平方关系:△ｐ＝K 1q 2。差压变送器将△P 成比例地转换成电压或电流信号x(转换系数为K 2):x=K 2△P 。故差压变送器的输出x 也与被测流量成平方关系：x= K 1K 2q 2
开方器对信号x 按下式进行开方运算(开方系数为K)
y=K x (3-1)
则可得 y=K 21K K q
这样，开方器的输出y 就与被测流量q 成比例关系了。因此将开方器的输出信号送至均匀刻度的指示、记录仪表，可直接读出流量值；若再配用比例积算器，可对被测流量进行累积计算；同时，加接调节器还可实现流量的自动控制。
实现开方运算有许多方法，例如对乘除器线路作适当改动，或者直接使用乘除器，通过改变信号线的连接方式来实现开方运算；利用二极管开关电路得到一组折线，调整电路变量，使该组折线以一定精度逼近开方特性曲线。此外，应用霍尔元件也可组成开方运算电路。
在开方器中还设置有小信号切除电路，这是因为开方器对小信号的运算精度很低。小信号的运算精度可从开方器的放大系数来说明。
对运算关系式(3-1)求导得到 dy/dx=K/2x
此式表明开方器的放大系数dy/dx 与输人信号x 二有关。当x 很小时，放大系
瞬时流量
累计流量
数很大。也就是说，在输人信号x很小时，x稍有波动，就会引起开方器输出y的很大变化,这将会使开方器在小信号输入时产生较大的运算误差。为了避免这一运算误差对测量和控制带来的不利影响，通常在输人信号很小时(小于输人满量程的1%)将输出信号切除，即使开方器的输出为零。而在输人信号较大时，仍然满足开方器的运算关系式。
由于乘除器中没有小信号切除电路，故一般不使用乘除器来实现开方运算。3.2开方器的工作原理
开方器保留了乘除器的基本运算电路——自激振荡时间分割器以及输人电路l 和输出电路，去除了不必要的输人电路2、3及两套附加偏置电路，将比例放大器的输出U
23
连接至乘法电路2的输人端，增设了小信号切除电路。开方器的方框图如图3-2所示。
图3-2的虚线框内为开方运算部分，它由比较器、乘法电路1、2(K
2和K
3
分别为
这两个乘法电路的乘法系数)和比例放大器(比例系数为N
2)所组成。U
11
和U
21
分别为
开方运算部分的输人信号和输出信号，其中U
21
为一恒定电压。S为比较器输出的脉冲信号。
图3-2 开方器方框图
从图3-2可列出以下关系式:
U
11-U
f
=ε
U
22= K
2
SU
21
U
23= N
2
U
22
U
f =K
3
SU
23
在比较器的放大倍数足够大的条件下，ε→ 0,即U11≈U f，，故可推得：
U
11=K
3
U
23
2/K
2
N
2
U
21
在本开方器中，K
2=K
3
=1，所以 U
11
= U
23
2/N
2
U
21
即 U
23=
21
2
U
N
11
U (3-2)
当U 21和N 2为常数时，开方部分的输出信号U 23与这部分的输人信号U 11的开平方成正比。图3-2中，输人电路的运算关系式为U 11=N 1 (U i -1) 输出电路的输出信号，即整机输出信号U 0为
U 0=N 0U 23+1 将U 11，、U 0的关系式与式(3-2)联立求解可得 U 0=N 02121U N N 1U i -+1
设K=N 02121U N N
则 U 0=K 1U i -+1
在本开方器中，N 1=1，N 2=2,N 0=2/3,U 21=4.5V,故开方系数K=2。 将K 值代人上式后得到开方器的运算关系式为
U 0=21U i -+1 (3-3)
3.2.1输入电路
输人电路的作用是从输人信号中减去与运算无关的1V 电压，并将以0V 为基准的信号移至以电平U B 为基准。输人电路的运算关系式为
U 11=N 1（U i1-1）
式中N 1为输人电路的比例系数。
开方器的输人电路都是差动电平移动兼减1V 电路。输入电路如图3-2所示。 在图3-2输人电路中，当IC 1为理想运算放大器时，则有
U F ＝)()(41111R R U U R B ++，[]322(0.5)/(3)T i B U RU R U R R =+-+
因 U F ＝U T
且 R 1＝R 2＝2?500 k Ω；R 3＝R 4＝500k Ω
则 U 11=0.5（U i -1） (3-4) 即 N 1＝0.5
控制装置与仪表课程设计
控制装置与仪表课程设计 课程设计报告 ( 2012-- 2013年度第二学期) 名称：控制装置与仪表课程设计 题目：炉膛压力系统死区控制系统设计院系： 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数：一周 成绩： 日期：2013年7 月5日
一、课程设计(综合实验)的目的与要求 1.1 目的与要求 （1）认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。 （2）了解过程控制方案的原理图表示方法（SAMA图）。 （3）掌握数字调节器KMM的组态方法，熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。 （4）初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。 1.2设计实验设备 KMM数字调节器、KMM程序写入器、PROM擦除器、控制系统模拟试验台1 1.3 主要内容 1. 按选题的控制要求，进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA 图表示出来。 2 . 组态设计 2．1 KMM组态设计 以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图，由组态图填写 KMM的各组态数据表。 2．2 组态实现 在程序写入器输入数据，将输入程序写入EPROM芯片中。 3. 控制对象模拟及过程信号的采集 根据控制对象特性，以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路，模拟控制对 象的特性。将定值和过程变量送入工业信号转换装置中，以便进行观察和记录。 4. 系统调试 设计要求进行动态调试。动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。由于生产 过程已经处于运行或试运行阶段，此时应以观察为主，当涉及到必需的系统修改 时，应做好充分的准备及安全措施，以免影响正常生产，更不允许造成系统或设 备故障。动态调试一般包括以下内容： 1)观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常； 2)检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投入自动运行； 3）对控制回路进行在线整定； 4）当系统存在较大问题时，如需进行控制结构修改、增加测点等，要重新组态下装。 二、设计（实验）正文 1设计题目：炉膛压力系统死区控制系统设计（如附图1） 附图1： 引风机 炉膛压力系统死区单回路控制系统
各种流量计的原理
一、按测量原理分类 (1)力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。 (2)电学原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。 (3)声学原理：利用声学原理进行流量测量的有超声波式．声学式(冲击波式)等。 (4)热学原理：利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。 (5)光学原理：激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。 (6)原于物理原理：核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表。 (7)其它原理：有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。 二、按流量计结构原理分类 按当前流量计产品的实际情况，根据流量计的结构原理，大致上可归纳为以下几种类型： 1. 容积式流量计 容积式流量计相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度量。流量越大，度量的次数越多，输出的频率越高。容积式流量计的原理比较简单，适于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同，目前生产的产品分：适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等． 2．叶轮式流量计 叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计，其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低，误差约±2％，但结构简单，造价低，国内已批量生产，并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高，一般误差为±0．2％一0．5％。 3．差压式流量计(变压降式流量计) 差压式流量计由一次装置和二次装置组成．一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量(流速)成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号，并将其转换为相应的流量进行显示．差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表．差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量，以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般都用在比较重要的场合，约占各种流量测量方式的70％。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量
物联网时代下的《仪器仪表课程设计》教学改革实践
物联网时代下的《仪器仪表课程设计》教学改革实 践 仪器仪表课程设计是高校自动化、电气、测控及相关专业的一门重要课程，它集技术性、工程性和实践性于一体，是一门涉及检测技术、单片机原理、电子技术、自动控制、计算机通信等多门学科的现代综合课程。通过仪器仪表课程设计的实践，学生可以了解电子及微机工程项目的开发过程，还可以掌握智能仪器仪表系统的设计和调试方法，并具有运用基础知识解决问题的能力和素质。 2021年2月教育部发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》，吹响了新时代本科教育改革发展的进军号。该通知明确指出，新工科项目的开展與实施应当围绕工程教育改革的新理念、新结构、新模式、新质量和新体系进行，而不是简单地围绕传统工科教育专业融合或专业调整。 与此同时，随着互联网和通信技术的发展，将设备融入互联网成为互联网的另一扩展方向——物联网。最初的物联网的概念是由美国提出来的，把所有的物品通过物联网域名相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪等等的一种网络概念。物联网的官方定义是：是基于互联网之上，使不可交流的物体与物体之间进行交流，而产生的过程，称之为物联网（Internet of Things）。在过去的十年中，我们见证了各种设备通过网络连接在一起，各种传感器，温度计，交通、流速传感器以及数据传输。 借助新工科建设和物联网快速发展的契机，我校结合近几年在仪器仪表课程设计指导过程中遇到的一些问题，并结合智能仪器仪表技术、物联网技术飞速发展的特点[5，6]，对该课程进行了改革实践。从教学内容，教学方法，教学模式三方面实施了该课程的教学改革，引导学生培养创新性的工程实践能力、探索学生创新创造潜能，以适
c++面向对象课程设计报告
课程设计报告 课程名称面向对象程序设计 课题名称学生成绩管理系统 专业计算机科学与技术 班级计算机 1001 学号 01 姓名 指导教师李珍辉陈淑红李杰军 2011年 12 月 28 日
湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称面向对象程序设计 课题学生成绩管理系统 专业班级计算机1001 学生姓名 学号 01 指导老师李珍辉陈淑红李杰军 审批 任务书下达日期 2011 年 11 月 15 日 任务完成日期 2011 年 12 月 28 日
一、设计内容与设计要求 1.课程设计目的： 面向对象程序设计课程设计是集中实践性环节之一，是学习完《面向对象程序设计》课程后进行的一次全面的综合练习。要求学生达到熟练掌握C++语言的基本知识和技能；基本掌握面向对象程序设计的思想和方法；能够利用所学的基本知识和技能，解决简单的面向对象程序设计问题，从而提高动手编程解决实际问题的能力。 2.课题题目 1）公司库存管理系统 2）高校学籍管理系统 3）高校工资管理系统 4）高校人事管理系统 5）通讯录程序设计 6）学生成绩管理系统 7) 图书管理系统 8）文本编辑器的设计与实现 9）学生考勤管理系统 10）公司人员管理系统 3．设计要求： ⑴设计课题题目：每位同学根据自己学号除以10所得的余数加1选择相 应题号的课题。随意换题者不记成绩。 ⑵根据自己对应的课题完成以下主要工作：①完成系统需求分析：包括 系统设计目的与意义；系统功能需求（系统流程图）；输入输出的要求。②完 成系统总体设计：包括系统功能分析；系统功能模块划分与设计（系统功能模 块图）。③完成系统详细设计：包括数据库需求分析；数据库概念结构设计（E －R图）；数据库逻辑结构设计；类层次图；界面设计与各功能模块实现。④系 统调试：调试出现的主要问题，编译语法错误及修改，重点是运行逻辑问题修 改和调整。⑤使用说明书及编程体会：说明如何使用你编写的程序，详细列出 每一步的操作步骤。⑥关键源程序（带注释）
控制装置与仪表课程设计
控制装置与仪表课程设计 课程设计报告( 2012-- 2013年度第二学期) 名称：控制装置与仪表课程设计 题目：炉膛压力系统死区控制系统设计 院系： 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数：一周 成绩： 日期：2013年7 月5日
一、课程设计(综合实验)的目的与要求 1.1 目的与要求 （1）认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。 （2）了解过程控制方案的原理图表示方法（SAMA图）。 （3）掌握数字调节器KMM的组态方法，熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。 （4）初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。 1.2设计实验设备 KMM数字调节器、KMM程序写入器、PROM擦除器、控制系统模拟试验台1 1.3主要内容 1. 按选题的控制要求，进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA 图表示出来。 2 . 组态设计 2．1 KMM组态设计 以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图，由组态图填写 KMM的各组态数据表。 2．2 组态实现 在程序写入器输入数据，将输入程序写入EPROM芯片中。 3. 控制对象模拟及过程信号的采集 根据控制对象特性，以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路，模拟控制对 象的特性。将定值和过程变量送入工业信号转换装置中，以便进行观察和记录。 4. 系统调试 设计要求进行动态调试。动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。由于生产 过程已经处于运行或试运行阶段，此时应以观察为主，当涉及到必需的系统修改 时，应做好充分的准备及安全措施，以免影响正常生产，更不允许造成系统或设 备故障。动态调试一般包括以下内容： 1)观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常； 2)检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投入自动运行； 3）对控制回路进行在线整定； 4）当系统存在较大问题时，如需进行控制结构修改、增加测点等，要重新组态下装。 二、设计（实验）正文 1设计题目：炉膛压力系统死区控制系统设计（如附图1） 附图1： 引风机 炉膛压力系统死区单回路控制系统
(推荐)管道流量测量方法
管道流量测量方法 [技术摘要]一种管道流量称及测量方法，属流量测量技术领域。用于解决测量管道内混合流体的质量流量及质量浓度的技术问题。其特别之处是：构成中包括换能器、超声波流量计、压力变送器、称量传感器、智能显示仪和称量管，称量管至少配置一个称量传感器，在称量管的两端各设有一段波纹管与其形成挠性连接，两波纹管的另一端分别连通前后固定管，前后固定管分别连通流体输送管道，前后固定管固定在基础支架上，所述压力变送器和换能器均设置在流体输送管道上，各测量元件连接智能显示仪。本发明所提供的管道流量称及测量方法，解决了管道中高温介质、粘稠液体、煤粉、水煤浆等混合流体质量流量与质量浓度的测量难题，其理论依据可靠、测量值准确、结构合理、易于实现。 气体质量流量上下游温度分布二次差动测量方法、传感器、及流量计 [技术摘要]本发明涉及一种气体质量流量上下游温度分布二次差动测量方法、传感器、及流量计。包括加温元件，对称设置在加温元件两侧的温度检测元件，即上游温度检测元件和下游温度检测元件，其特征在于所述的加温元件与恒功率源激励相连，上
游温度检测元件和下游温度检测元件分别与差动运算电路的两个信号输入端相连，所述的差动运算电路的输出端连接有中央处理单元。具有如下优点：通过对上下游温度变化差值进行二次差动运算，保证对低速段线性度影响较小；气体质量流量的流速和输出电压的关系曲线的饱和点往后推，量程扩大，提高了量程范围和线性度；测量精度高，灵敏度高；采用MEMS技术实现了低功耗、高频响，大幅降低芯片的热惯性。
[9-BG95212]联合式湿蒸汽流量、干度测量装置及其测量方法 [技术摘要]本发明公开了一种联合式湿蒸汽流量、干度测量装置及其测量方法，该装置由经过标定的标准孔板、经典文丘利管作为一次测量元件，高精度压力传感器、智能型差压变送器转换并传输标准信号，标准4～20mA信号经I/V转换成1～5V电压信号，进入高速数据采集卡，最后在中央处理器中根据压力信号调用汽、水性质的IAPWS-IF97计算公式模块计算出饱和水、饱和蒸汽的密度及比焓、汽化潜热，从而算出湿蒸汽的干度、质量流量、载热量，同时对质量流量、载热量进行累积运算，重要参数适时存储于数据库，作为历史数据以备后期调用，系统通过D/A通道输出干度、累积流量，供中央处理器使用，本发明与以往的IF-67计算公式相比计算精度提高10倍以上，且重复计算精度高，而运算速度提高4～12倍。
电子秤课程设计实验报告
电 子 设 计 实 验 报 告 电子科技大学 设计题目：电子称姓名：
学生姓名 任务与要求 一、任务 使用电阻应变片称重传感器，实现电子秤。用砝码作称重比对。 二、要求 准确、稳定称重； 称重传感器的非线性校正，提高称重精度； 实现“去皮”、计价功能； 具备“休眠”与“唤醒”功能，以降低功耗。
电子秤 第一节绪论 摘要：随着科技的进步，在日常生活以及工业运用上，对电子秤的要求越来越高。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。影响其精度的因素主要有:机械结构、传感器和数显仪表。在机械结构方面,因材料结构强度和刚度的限制,会使力的传递出现误差,而传感器输出特性存在非线性,加上信号放大、模数转换等环节存在的非线性,使得整个系统的非线性误差变得不容忽视。因此,在高精度的称重场合,迫切需要电子秤能自动校正系统的非线性。此外,为了保证准确、稳定地显示,要求所采用的ADC具有足够的转换位数,而采用高精度的ADC,自然增加了系统的成本。基于电子秤的现状,本文提出了一种简单实用并且精度高的智能电子秤设计方案。通过运用很好的集成电路,使测量精度得到了大大提高,由于采用数字滤波技术,使稳态测量的稳定性和动态测量的跟随性都相当好。并取得了令人满意的效果。 关键词：压力传感器，AD620N放大电路，ADC模数转换，STM32单片机，OLED 显示屏，矩阵键盘，电子秤。 1.1引言 本课程设计的电子秤以单片机为主要部件，利用全桥测量原理，通过对电路输出电压和标准重量的线性关系，建立具体的数学模型，将电压量纲（V）改为重量纲（g）即成为一台原始电子秤。其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种，本设计采用全桥测量电路，是系统产生的误差更小。输出的数据更精确。而AD620N放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大，以满足A/D 转换器对输入信号电平的要求。A/D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号，进行模拟量转数字量转换，然后把数字信号输送到显示电路中去，最后由OLED
《自动检测技术及应用》课程设计题
《自动检测技术与应用》课程 课程设计题目参考 （可参考本教材有关章节内容和作业选择和实施）利用铂热电阻测控电烘箱温度 利用热敏电阻测量气体流速（流量） 煤气报警器的设计 酒后驾车测试仪的设计 利用温度传感器控制养鸡场的室内温度 磁电式转速表的设计 向日葵日生长量测量仪的设计 非磁性物体中混杂金属物的检测 多功能警棍的设计 自行车车速及累计公里数的设计 镀锌铁丝流水线“断线故障”报警 利用电容压力传感器测量水井水位 绝缘薄膜厚度测试仪的设计 种子含水量测试仪的设计 车床振动故障诊断 振动式粘度计的设计 超声波在钢材焊缝探伤中的应用 汽车倒车防碰雷达的设计 车库大门遥控开启装置的设计 盲人防撞导路棒的设计 机车轮毂探伤仪的设计 霍尔传感器在磁性材料探测中的应用 霍尔交直流钳型表的设计 工件直径、材质分选系统的设计 安全栅的设计 利用热电偶测控电烘箱温度 利用热力学法对可逆式水泵水轮机进行现场效率试验带材纠偏系统的设计 自来水流量测量仪的设计 手持式风速、风向仪的设计 带材卷取张力测控系统的设计 人体感应式接近开关的设计 水平仪的设计 汽车雨刷自动开关的设计 水龙头（或冲便器）自控电路的设计 冲床手指保护系统的设计 带材宽度在线检测系统的设计 路灯光控开关的设计 光电式转速表的设计
热释电红外防盗报警器的设计 车厢香烟烟雾自动排气装置的设计 盲人亮光方向仪的设计 流水线产品计数装箱系统的设计 光电式脉搏、血液粘度测试仪的设计 纸张白度的测量仪的设计 酒店大堂机器人迎宾小姐的测控电路设计 宾馆玻璃旋转门的自动起停、安全保护系统的设计 电子式自来水表的设计 模具的数字化逆向制造 人体身高和体重测量装置的设计 普通车床改造为专门用于车削螺栓的简易数控车床设计热电偶抗干扰放大器的设计 两线制仪表的电路设计 虚拟仪器在汽车试验中的应用 智能楼宇中的地下停车场监控系统的设计 小区围墙周边警界系统的设计 小区防盗系统的设计 酒店客房火灾报警系统的设计 酒店客房房门开启系统的设计 无害化蔬菜生产大棚的测控系统设计 学生食堂全自动煮饭机的测控电路设计
C#面向对象课程设计--拼图游戏
《C#程序设计》课程设计 题目：拼图游戏 专业：计算机科学与技术 学号： 姓名： 指导老师： 完成日期： 2012/12/26
《C#课程设计》评分标准 题目：拼图游戏专业：计算机科学与技术学号：姓名：
目录 1 前言 (4) 2 需求分析 (4) 要求 (4) 任务 (4) 运行环境 (4) 开发工具 (4) 3 概要设计与详细设计 (5) 系统流程图 (5) 结构功能图 (5) 4 编码与实现 (6) 编码分析 (6) 具体代码实现（附源代码） (9) 5 课程设计总结 (18) 参考文献 (19)
1.前言 拼图游戏一款非常经典的小游戏，因为它比较简单有趣，无论老少都比较适合。拼图的设计对每一个C#语言设计者进行语言提高和进阶都是一个很好的锻炼机会。拼图游戏的设计比较复杂，它涉及面广、牵涉方面多，如果不好好考虑和设计，将难以成功开发出这个游戏。在这个游戏的设计中，牵涉到图形界面的显示与更新、数据的收集与更新，并且在这个游戏的开发中，还要应用类的继承机制以及一些设计模式。因此，如何设计和开发好这个拼图游戏，对于提高C#开发水平和系统的设计能力有极大的帮助。在设计开发过程中，需要处理好各个类之间的继承关系，还要处理各个类相应的封装，并且还要协调好各个模块之间的逻辑依赖关系和数据通信关系。一个3×3的魔板，有一个格子是空的，其他格子内随机放置1-8共8个编号的方块，通过单击任意一个与空格子相邻的方块可以把该方块移入空格子，不断的移动方块，直到方块按照图片的原来的顺序排好。 2 需求分析 要求 （1）用C#语言实现程序设计； （2）利用PictureBox控件来实现图片的移动 （3）超过200步提示重新来 （4）界面友好（良好的人机互交），程序要有注释。 任务 （1）制作流程图 （2）编写代码； （3）程序分析与调试。 运行环境 （1）WINDOWS2000/XP/win7系统 （2）编译环境 开发工具
控制装置与仪表课程设计之欧阳家百创编
控制装置与仪表课程设计 欧阳家百（2021.03.07） 课程设计报告 ( 2012-- 2013年度第二学期) 名称：控制装置与仪表课程设计 题目：炉膛压力系统死区控制系统设计 院系： 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数：一周 成绩： 日期：2013年7 月5日
一、课程设计(综合实验)的目的与要求 1.1 目的与要求 （1）认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。 （2）了解过程控制方案的原理图表示方法（SAMA图）。 （3）掌握数字调节器KMM的组态方法，熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。 （4）初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。 1.2设计实验设备 KMM数字调节器、KMM程序写入器、PROM擦除器、控制系统模拟试验台1 1.3主要内容 1. 按选题的控制要求，进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA 图表示出来。 2 . 组态设计 2．1 KMM组态设计 以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图，由组态图填写 KMM的各组态数据表。 2．2 组态实现 在程序写入器输入数据，将输入程序写入EPROM芯片中。 3. 控制对象模拟及过程信号的采集 根据控制对象特性，以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路，模拟控制 对象的特性。将定值和过程变量送入工业信号转换装置中，以便进行观察和记 录。 4. 系统调试 设计要求进行动态调试。动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。由于生 产过程已经处于运行或试运行阶段，此时应以观察为主，当涉及到必需的系统 修改时，应做好充分的准备及安全措施，以免影响正常生产，更不允许造成系 统或设备故障。动态调试一般包括以下内容： 1)观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常； 2)检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投入自动运行； 3）对控制回路进行在线整定； 4）当系统存在较大问题时，如需进行控制结构修改、增加测点等，要重新组态下装。 二、设计（实验）正文 1设计题目：炉膛压力系统死区控制系统设计（如附图1） 附图1： 2.1．按控制方案设计流程图（附图2） 引风机 炉膛压力系统死区单回路控制系统
皮托管流量测量装置使用说明书
皮托管流量测量装置安装使用说明书 C M （06）渝制00000331 重庆渝润仪表有限公司
2 一、概述 本公司生产的S 形皮托管主要用于气体流量的测量，特别是如焦炉煤气、高炉煤气、水炉煤气、各种烟气等赃污介质流量的连续测量。 二、性能特点 本公司采用独特并且专业的技术，生产的S 形皮托管流量测量系统的测量精度经过有关部门实流检测，误差为±0.46％，达到0.5级精度；同时，独特设计的感压孔，长期使用不会堵塞。主要有以下特点： ▲长期运行精度高、稳定性好。 ▲无可可动部件与易损部件，使用寿命长。 三、主要技术参数 ▲测量精度： 0.5级 ▲管道覆盖面：100~5000mm 。 四、测量原理 1、 测量系统组成 流量测量系统由皮托管、差压变送器、压力变送器、温度传感器、流量积算控制仪等组成，如图一所示：
3 图一 图一是在线带温度压力补偿的流量测量，如果现场的温度压力参数比较稳定，变化不大，也可以定点设定温度压力补偿方式进行流量测量。 2、流量测量计算公式 流量测量计算公式根据国标GB 5468-91确定，具体如下： 2.1密度的计算 测试工况下湿气体密度γs 按式（1）计算； 式 中： N ——标准状态下湿气体密度，kg ／Nm 3 , ts ——测量断面内气体平均温度,℃ Ps ——测量断面内气体静压,Pa ； Ba ——大气压力，Pa 。 2.2 管道内气体流速及流量的计算 气体流速按照式（2）计算： 式中：Vs i ——测定点流速，m ／s ； Kp ——皮托管修正系数； γs ——管道内湿气密度，kg ／m 3； Pdi ——测定点气体动压，Pa 。 2.3 在测定点工况下气体流量按式（3）计算： Q=3600×F×Vs (3)
检测技术课程设计
检测技术课程设计 一、课程设计的目的 综合应用已修课程所学知识，完成被测信号的提取、转换、处理的一次综合性设计实践。它的作用如下： 获得工程师基本训练，培养学生综合运用所学理论和技术知识，解决工程实际问题的能力。 （1）提高学生查阅科技文献资料能力。 （2）开发学生的主观能动性与创造性。 （3）加深学生对课程内容的理解，拓展所学知识面。 （4）使学生初步建立正确的设计思想。掌握系统的设计方法和设计步骤。 二、课程设计时间 检测技术课程设计为1周。 三、课程设计的任务 以任务书的形式给出。 任务书的主要内容有： （1）给予的对象； （2）设计题目； （3）设计要求； （4）撰写的设计报告要求； （5）时间安排。 设计报告内容包括：目录，设计题目，前言，设计方案与设计工艺流程，各部分设计原理，设计计算及说明，器件、仪器设备的选择，设计图纸，参考文献，附录。设计图用专用计算机软件绘制，打印。 四、课程设计报告的一般格式 课程设计报告包括封面、目录、绪论、主体部分、结尾部分。 1、绪论 主要说明设计的目的、设计的任务和要求等。 2、主体部分 （1）总体设计方案的设计
（2）软硬件电路的设计 （3）设计结果（实验数据等） （4）参考文献 2、结束语 阐述本次设计的收获与体会，课题进一步完善的建议与意见。致谢等。如有附录可放在结尾处。
设计题目一电机自动监控系统设计 一、电机控制系统描述 电机作为一种拖动动力设备，在机床加工、运输、电力等领域有着广泛的应用。为了保证电机系统的正常运行，需要通过检测控制装置对它进行监控。重点监控的参数是电机 A、B、C三相线圈的温度、电机轴的径向振动振幅、电机轴的转速。 二、控制要求 上图为电机供电主电路。三相电经过空气开关KQ、交流接触器Z、热继电器PT，加到电机上，当接触器常开触点接通时，电机得电，运转。可以通过控制接触器线圈的方式控制接触器主常开触点的通断。正常接触器线圈得电，接触器主常开触点接通，异常接触器线圈断电，接触器主常开触点断开。 常规电机控制电路如图。 START STOP
流量检测-装置系统设计课程设计
专业综合课程设计 课题：流量计检测装置设计 学院：城南学院 班级：机电0701班 指导老师：陈书涵 学号：2007 学生:邹娟 一检测系统背景介绍 流量计广泛应用于工业生产和人民生活当中，但大都存在体积大、精度低、价格贵等缺点．本文设计的电子巴(靶式)智能流量计，于六十年代开始应用于工业流量测量，主要用于解决高粘度、低雷诺数流体的流量测量，先后经历了气动表和电动表两大发展阶段，SBL系列智能靶式流量计是在原有应变片式靶式流量计测量原理的基础上，采用了最新型电容力传感器作为测量和敏感传递元件，同时利用了现代数字智能处理技术而研制的一种新式流量计量仪 表。其主要由测量管、受力元件(靶片)、感应元件(电容式力传感器，压力传感器，温度传感器)、传递部件、微控制器及其显示和输出部分组成．由于采用了压力工作温度补偿，大大提高了测量精度。
二检测系统设计方案 本作品是一款基于C8051F系列单片机为核心的流量计，给出了硬件组成和软件设计．设计以C8051F单片机为控制模块，选用电子靶式流量传感器，信号调理电路、通信电路、LCD显示等电路．在软件上进行了压力和温度补偿．设计的流量计精度高，抗干扰能力强，使用方便． 三检测系统硬件结构 系统的硬件电路以C8051F206单片机为控制核心，主要有信号的输入通道、微控制器及外围电路、红外通信接口和RS一485通信接口和人机交互界面等部分组成，如图1所示． 图1 以C8051F206单片机为核心的硬件框图 ① C8051F206的A／D转换模块 C8051F206的A／D转换模块是利用C8051F206的片内12位分 辨率的ADC转换模块和可编程增益放大器．当工作在100ksps 的最大采样速率时，提供真正的12位精度和±2 L SB的模数
仪器仪表管理系统—C语言课程设计
仪器仪表管理 1.题目要求 Ⅰ.【要求】 系统功能的基本要求： （1）新的仪器仪表信息的录入； （2）在借出、归还、维修时对仪器仪表信息的修改； （3）对报废仪器仪表信息的删除； （4）按照一定的条件查询符合条件的仪器仪表信息；查询功能至少应该包括仪器仪表基本信息（如仪器仪表名字、仪器仪表编等）的查询、按时间点（借入时间、借出时间、归还时间）查询等 （5）对查询结果的输出。 【提示】 数据结构采用结构体。仪器仪表信息包括仪器仪表名、仪器仪表编号、购买时间、借入时间、借出时间、归还时间、维修时间、状态信息（0代表可借出，1代表已借出，2代表正在维修）等。 Ⅱ.需求分析 根据题目要求，需要把仪器仪表信息的的数据存储在文件里，所以需要提供文件的输入输出等操作；在程序中要提供修改，删除，查找等操作；另外还应该提供键盘式选择菜单实现功能选择。 2.功能实现设计 2.1总体设计 系统功能模块图 2.2详细设计 1.主函数
主函数一般设计得比较简洁，只提供输入输出和功能处理的函数调用。其各功能模块用菜单方式选择。本题将main（）函数体内的界面选择部分语句单独抽取出来作为一独立函数，目的在于系统执行完每部分功能模块后能够方便返回到系统界面。 【程序】 main() {menu(); } 菜单部分设计如下： 【流程图】 N 【程序】 main() { menu(); } void menu() { int w,n; do { system("cls"); printf("\t\t WELCOME TO THE EQUIPMENT MANAGEMENT SYSTEM\n\n\n"); printf("\n\n\t\t====================******====================\ n\n\n"); printf("\t\t\t1:Add message of new equipmen\n\n"); printf("\t\t\t2:Load the message of all equipment\n\n"); printf("\t\t\t3:Correct the message of equipment\n\n"); printf("\t\t\t4:Ddlete the message of broken equipment\n\n"); printf("\t\t\t5:Search the message of equipment\n\n"); printf("\t\t\t6:Search of all the equipment\n\n"); printf("\t\t\t7:Exit\n");
面向对象程序设计课程设计
《面向对象程序设计》课程设计 课程代码：*****（采用现行5位数字的课程代码） 课程名称：面向对象程序设计课程设计 设计周数：1周 学分：0.5学分 课程类别：必修课 一、课程设计的目的与任务 面向对象程序设计课程设计是计算机科学与技术、网络工程、信息管理与信息系统等专业集中实践性环节之一，是学习完《面向对象程序设计》课程后进行的一次全面的综合练习。通过课程设计，学生可以将本课程所学知识点融会贯通，举一反三，加深实践与理解，提高学生综合运用所学知识的能力；另一方面，在参与一系列子项目的实践过程中，能使学生获得相关项目管理和团队合作等众多方面的实践经验。其目的在于加深对面向对象程序设计理论和基本知识的理解，通过对所选项目的分析、程序算法的设计、运行与调试过程的分析，使学生掌握基本的信息系统分析方法、设计方法和上机操作的各种技巧，对培养学生的逻辑思维能力、团队合作精神、创新能力、动手操作能力各方面素质有提供了良好的实践平台，为后续课程的学习打下一定的基础。 二、本课程设计的基本理论 本课程设计使用面向对象程序设计的方法解决实际问题，涵概了课程的所有重要知识点，如类与对象、继承与组合、虚函数与多态性等。 三、课程设计的形式与基本要求 形式：召开课程设计动员会，根据学生的学习水平和特长进行分组，每组选择指定课程设计的题目和内容。学生在规定的时间内，经过小组的协同工作和指导教师的辅导，完成所选课题的设计，最后由指导教师进行验收及评定。 基本要求：要求学生做好预习，认真分析设计过程中涉及到的算法，并确定所选课题的功能模块，详细描述各模块的具体内容；用流程图描述实现算法，根据算法进行代码的编写，最后进行反复上机调试修改，直到输出正确结果为止。 认真写好课程设计报告，根据每组学生的分工，各自写出对解决问题的详细分析、模块功能、调试结果，最后将课程设计报告上交给指导教师。 四、课程设计的内容 选题一：员工管理信息系统 （1）建立职工信息数据，包括职工编号、姓名、性别、工资、出生时间、部门、参加工作时间和年龄（必须计算得到）。
过程控制仪表课程设计论文报告
中南大学 《过程控制仪表》 课程设计报告 设计题目液位控制系统 指导老师 设计者 专业班级 设计日期 2011年6月 目录 第一章过程控制课程设计的目的和意义 (2) 1.1课程设计的目的 (2) 1.2课程设计的意义 (3) 1.3课程设计在教学计划中的地位和作用 (3) 第二章液位控制系统的设计任务 (3)
2.1设计内容及要求 (3) 2.2课程设计的要求 (4) 第三章实验内容及调试中遇到的具体问题和解决的办法 (4) 3.1实验目的 (4) 3.2实验内容 (5) 3.2.1流量单闭环控制系统 (5) 3.2.2流量比值控制系统 (6) 3.3实验调试中遇到的具体问题和解决办法 (7) 第四章液位控制系统总体设计方案 (9) 4.1液位控制系统在工业上的应用 (9) 4.2液位控制系统变送器以及开关阀的选择 (10) 4.3控制算法 (11) 4.4系统控制主机的选择 (11) 4.5系统的硬件设计（单纯的逻辑控制） (13) 4.5.1 水塔液位控制系统的主电路图 (13) 4.5.2 I/O接口的分配 (13) 4.5.3 水塔液位控制系统的I/O设备 (14) 4.5.2 控制系统硬件介绍 (14) 第五章系统软件设计 (16) 5.1系统软件设计1（单纯的逻辑控制） (16) 5.1.1水塔液位控制系统的程序流程图 (16) 5.1.2 水塔液位控制系统的工作过程 (17) 5.1.3 水塔液位控制系统的梯形图 (19) 5.2系统控制的程序 (20) 5.3 加入PID控制的指令的软件程序 (20) 5.3.1PID控制系统梯形图 (21) 5.3.2PID控制系统的指令： (24) 第六章收获、体会和建议 (25) 参考文献 (26) 第一章过程控制课程设计的目的和意义 1.1课程设计的目的 本课程设计是为《过程控制仪表》课程而开设的综合实践教学环节，是对《现代检测技术》、《自动控制理论》、《过程控制仪表》、《计算机控制技术》等前期课堂学习内容的综合应用。其目的在于培养学生综合运用理论知识来分析和解决实
流量检测装置说明书
流量检测装置设计说明书 一、装置需求： 1. 100点流量差压信号的采集。用键盘输入流量系数，输入时可显 示； 2.范围0-1000l/min,采集周期0.5s,信号4-20mA，分辨力0.1%； 3.要求运用数字滤波（方法自选）； 4.计算瞬时流量（l/min）、累计流量（m3/h）,并显示； 5.操作人员可随时修改流量系数和切换显示内容（瞬时/累计流量）。 二、设计说明书要求： 1.系统构成框图及构成说明，包括主要部件的选型及依据； 2.DSP与A/D转换芯片连接的电原理图； 3.程序框图，包括主要流程； 4.采集、数字滤波、流量计算程序清单。 三、差压式流量计基本理论 1.节流装置工作原理 差压式流量计是根据伯努力方程和流体连续性原理用差压法测量流量的，其节流装置工作原理如图1所示，在横截面H处：流体的平均流速是v 1 ，密度是 ρ 1，横截面积是A 1 ；在横截面L处：流体的平均流速是v 2 ，密度是ρ 2 ，横截面 积是A 2 。
图1 差压流量计工作原理图 根据流体流动连续性原理有如下关系式： v 1·A 1·ρ1=v 2·A 2·ρ2 （1） 如果流体是液体，可认为在收缩前、后其密度不变： ρ1＝ρ2＝ρ （2） 根据瞬时流量的定义，即单位时间内流体流经管道或明渠某横截面的数量，所以液体的体积瞬时流量： 2211A v A v q v ?=?= （3） 根据伯努利方程（能量守恒定律），在水平管道上Z1＝Z2，则有如下关系式： 2 2 2 2 222 111v P v P ρρ+ =+ （4） 应用伯努利方程和流动连续性原理，在两个横截面上压力差则有如下关系式： )(2 212 221v v P P P -= -=?ρ （5） 将（3）代入（5）式，并整理，则得： 2 221 2])( 1[2 v A A P -= ?ρ （6） 由于4 2 1D A ?= π， 4 2 2d A ?= π， 定义直径比D d = β， 其中d 为工作状况下节流件的等效开孔直径，D 为管道直径，则得到： 222 4 )1(2A q P v βρ -=? （7）
仪器仪表电路课程设计总结--温度测控电路
仪器仪表电路课程设计总结 温度测控电路 摘要：温度是一个与人们生活和生产密切相关的重要物理量。温度的测量和控制技术应用十分广泛。在工农业生产和科学研究中，经常需要对某一系统的温度进行测量，并能自动的控制、调节该系统的温度。本设计要求设计一个温度测控电路系统。 本设计采用的温度传感器是LM35温度传感器，LM35温度传感器是利用两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B 之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流。测试电路是通过电压比较放大电路来实现温度都的检测，控制电路是通过两个电压比较电路来实现对两个继电器的控制。温度传感器检查温度并将输出给转换和放大电路，放大后的信号分别送给两路已设定好阈值的比较电路，当室温大于等于报警值时，警报灯亮。利用温度传感器把系统的温度通过A\D转换电路将电信号转换成数字信号，将其显示出来。同时电压信号通过电压比较器与输入电压比较决定输出是高电平或是低电平，进而控制下一个电路单元的工作状态。报警电路中，当温达到允许最高温度，此时发光二极管点亮实现报警。 关键词：温度传感器；控制；报警；LM35；AD转换 一、设计要求： ⑴被测温度和控制温度均可数字显示； ⑵在保证测量温度准确的前提下，尽可能提高测量精度；
⑶控制温度连续可调； ⑷温度超过额定值时，产生声、光报警信号。 二、系统总体方案 2.1 对温度进行测量与显示 将温度的转换成电量，然后采用电子电路实现题目要求。可采用温度传感器，将温度变化转换成相应的电信号，并通过放大、滤波后送A/D转换器变成数字信号，然后进行译码显示。 2.2温度显示部分 ，报警温度采用转换开关控制，可分别显示系统温度、控制温度对应值V REF 对应值V 。 max 2.3 报警部分 设定被控温度对应的最大允许值V max，当系统实际温度达到此对应值V max时，发生报警信号。 三、各部分功能模块设计 3.1温度传感器LM35 LM35是电压输出型集成温度传感器， LM35集成温度传感器是利用一个热电
自动化测试课程设计
目录 一、前言（课设目的及内容） (1) 1.1 课设目的 (1) 1.2 课设内容 (1) 二、测试计划及测试需求 (2) 2.1 测试原理分析 (2) 2.2 测试思想设计 (2) 2.3 测试计划设计 (3) 2.4 测试环境搭建 (4) 三、测试用例的设计 (5) 3.1 登陆测试用例设计 (5) 3.2 订票测试用例设计 (8) 四、测试过程 (9) 4.1 登陆测试过程 (9) 4.2 订票测试过程 (10) 五、测试结果分析 (16) 5.1 测试结果 (16) 5.2 测试结果分析 (20) 六、课设小结及心得体会 (23) 七、参考文献 (24)
一、前言（课设目的及内容） 1.1 课设目的 (1) 使学生能掌握网站功能测试的基本思路和方法，学会使用自动化测试工具QTP进行功能测试； (2) 培养学生分析、解决问题的能力； (3) 提高学生的科技论文写作能力。 1.2 课设内容 (1) 对默认环境和条件（要求详细记录环境条件）下，构造正确的输入进行正常功能需求的测试，使用常见的检查点测试，并将输入进行参数化； (2) 测试系统在异常环境下的功能需求变化，并对测试的结果进行分析和汇总； (3) 相应驱动的编写； (4) 在基本要求达到后，可对被测系统进行探索性测试。
二、测试计划及测试需求 2.1 测试原理分析 QTP主要采用的是使用GUI模拟人的操作。它在模拟人的操作时会记录操作的对象及所做的操作和顺序，然后在回放时按记录顺序操作这些对象。而在这个模拟的过程中，最重要的莫过于界面对象（控件）的识别。 首先，QTP会通过“用户名输入框”这个名字到对象库的对象名中查找； 然后通过找到的对象名，找到对象名映射的属性包； 接着QTP就会通过这个属性包来匹配页面上的控件的属性，如果在页面上找到一个唯一与此属性包匹配的控件，那QTP就会认为此控件为要找的控件； 最后QTP根据“WebEdit”来确定控件的类型，并调用QTP对于此类控件内置的操作方法“Set”把“**值”赋予了控件。 至于其他控件的识别和操作，基本原理和上面一样。 2.2 测试思想设计 根据测试原理的分析以及QTP测试的基本步骤可以设计如图2.2.1的测试思想流程图。该流程图使用Microsoft Visio 2003绘制。
面向对象课程设计任务书
面向对象课程设计任务书
河南城建学院 《面向对象语言程序设计》课程设计任务书 班级0814101/2 专业计算机科学与技术 课程名称面向对象语言程序设计 指导教师耿永军刘荣辉周二强 计算机科学与工程系 2012年06月
《面向对象语言程序设计》课程设计任务书 一、设计时间及地点 1、时间：第19周 2、地点：计算机系实验中心、本班教室10＃A103 二、设计目的和要求 本课程设计是在学习C++基本理论之后的实践教学环节。该实践教学是软件设计的综合训练，包括问题分析、总体结构设计、用户界面设计、程序设计基本技能和技巧。要求学生在设计中逐步提高程序设计能力，培养科学的软件工作方法。学生通过课程设计在下述各方面得到锻炼： 1．能根据实际问题的具体情况，结合C++的基本理论和基本技巧，正确分析问题，并能设计出解决问题的有效算法与程序。 2．提高程序设计和调试能力。学生通过上机实习，验证自己设计的算法和程序的正确性。学会有效利用基本调试方法，迅速找出程序代码中的错误并且修改，进一步提高程序设计水平。 三、设计题目和内容 主要有以下设计题目: 题目1 高校人事管理系统 一、目的与要求： 1、目的： （1）要求学生达到熟练掌握C++语言的基本知识和技能； （2）基本掌握C++程序设计的基本思路和方法； （3）能够利用所学的基本知识和技能，解决简单的C++程序设计问题。 2、基本要求： （1）要求利用C++的方法以及C++的编程思想来完成系统的设计； （2）要求在设计的过程中，建立清晰的类层次； （3）在系统设计中要分析和定义各个类，每个类中要有各自的属性和方法； （4）在系统的设计中，要求运用C++的机制（继承、派生及多态性）来