| 【中文题名】 | 插入式两相流电导测量系统的设计与实现 |
| 【英文题名】 | The Design and Realization of Two-Phase Flow Conductance Measurement System with Centre Body |
| 【学科专业】 | 检测技术及其自动化装置 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-4-17 |
| 【中关键词】 | 两相流,电导传感器优化,数据采集,USB,WDM,多线程 |
| 【英关键词】 | Two-Phase Flow,Optimization of Conductance Sensor,Information Volume,USB,WDM,Multithread, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>集中检测与巡回检测系统 |
| 【论文摘要】 |
本文基于两相流的测量问题,设计了一种插入式多极阵列电导传感器。本文使用有限元方法对插入式多极阵列电导传感器模型进行了优化计算,并利用轴向均匀度和径向均匀度等指标对插入式多极阵列传感器内部的电场分布进行了定量考察。在此基础上利用灵敏度概念,针对不同的电极间距,计算出了相含率和速度测量电极对测量区域流体的灵敏度特性分布,并尽可能地保证了相含率测量电极对测量的流体区域的不同位置具有同等灵敏度的测量要求。为了保证测量电极能够从流体区域获得尽可能多的流场信息,文中利用“总信息量”、“有效信息量”、“有效信息比”以及“最优结构尺寸评判指标”对电导传感器进行了优化,得出了插入式多极阵列电导式传感器的优化结果。
针对两相流流速和相含率测量具有实时性、大数据量、传输速率高等特点,本文设计了一款小型的基于USB接口的数据采集系统。构建了USB通讯协议结和本数据采集系统的构架,采用ADUC842微转换器并结合PDIUSBD12实现了USB数据传输的硬件设计,对固件编程的具体实现给出了详细论述。本文还构建了基于WINDOWS 2K的驱动程序(WDM),并较为详细地讨论了即插即用(PNP)、电源管理等现代外部总线特征... |
| 【论文题纲】 |
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中文摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-7 |
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第一章 绪论 |
7-11 |
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1.1 两相流检测技术意义 |
7-8 |
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1.2 两相流检测技术现状 |
8-9 |
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1.3 多极阵列式电导传感器的应用与发展 |
9-10 |
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1.4 本课题立意及主要内容 |
10-11 |
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1.4.1 本课题的立意 |
10 |
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1.4.2 本课题的主要内容 |
10-11 |
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第二章 插入式多极阵列电导式两相流传感器优化 |
11-23 |
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2.1 概述 |
11 |
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2.2 传感器几何结构 |
11-13 |
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2.3 仿真基础及数学模型 |
13-14 |
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2.4 激励电极的优化 |
14-17 |
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2.4.1 电极厚度 |
14-15 |
|
2.4.2 电极高度 |
15-16 |
|
2.4.3 激励电极之间的距离 |
16-17 |
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2.5 相含率电极的优化 |
17-19 |
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2.6 相关速度测量电极的优化 |
19-20 |
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2.7 传感器优化结果 |
20-23 |
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第三章 基于USB 接口的数据采集模块硬件设计与固件引导 |
23-39 |
|
3.1 USB 外部总线及其协议简介 |
23-29 |
|
3.1.1 USB 外部总线的背景 |
23 |
|
3.1.2 USB 通讯方式比其他通讯方式所具有的优越性 |
23-24 |
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3.1.3 USB 外部总线规范和协议简介 |
24-29 |
|
3.2 PDIUSBD12 的特点 |
29-30 |
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3.3 ADUC842 的特点 |
30 |
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3.4 采用ADUC842 与PDIUSBD12 实现USB 通信与数据采集 |
30-33 |
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3.5 固件编程的具体实现 |
33-37 |
|
3.5.1 中断服务程序的程序框架 |
35-36 |
|
3.5.2 ADUC842 中断服务程序的控制输入过程 |
36 |
|
3.5.3 ADUC842 中断服务程序的控制输出过程 |
36-37 |
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3.5.4 中断服务程序其他端点的输入输出过程 |
37 |
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3.6 通信部分测试 |
37-39 |
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第四章 WINDOWS 2K 下USB 驱动程序的编写 |
39-48 |
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4.1 驱动程序简介 |
39 |
|
4.2 WDM 驱动程序的基本工作方式及其组成框架 |
39-41 |
|
4.2.1 基本工作方式 |
39-40 |
|
4.2.2 基本组成框架 |
40-41 |
|
4.3 USB 驱动程序的特点及其编程细节 |
41-47 |
|
4.3.1 USB 驱动程序的特点 |
41-42 |
|
4.3.2 USB 驱动程序的具体编程细节 |
42-47 |
|
4.4 调试与测试 |
47-48 |
|
第五章 通讯界面的设计 |
48-58 |
|
5.1 基础框架 |
48-49 |
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5.2 核心数据结构与数据显示 |
49-51 |
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5.3 对USB 设备文件的接口 |
51-55 |
|
5.3.1 查找设备 |
52-53 |
|
5.3.2 打开设备 |
53 |
|
5.3.3 读写USB 设备 |
53-54 |
|
5.3.4 关闭通信 |
54-55 |
|
5.4 多线程的应用与速度测试 |
55-58 |
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第六章 结束语 |
58-59 |
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参考文献 |
59-63 |
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发表论文和科研情况说明 |
63-64 |
|
致谢 |
64 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.382480 |
