離子遷移型新型氣體流量計(jì)的研究.pdf

1、隨著當(dāng)今世界科技的飛速發(fā)展，流量計(jì)量在各行各業(yè)的生產(chǎn)中有著越來越重要的應(yīng)用，氣體流量測量更是在各類流量計(jì)量中占有較大的比重。目前工業(yè)常用的氣體流量計(jì)多為傳統(tǒng)流量計(jì)，雖然也有新技術(shù)流量計(jì)的誕生，但是由于昂貴的價(jià)格以及嚴(yán)格的使用條件，新技術(shù)流量計(jì)始終無法得到廣泛應(yīng)用。因此研究新型氣體流量計(jì)是十分迫切且有意義的。針對流量計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀，本文對離子遷移應(yīng)用于氣體流量測量進(jìn)行了研究，提出了一種離子遷移型新型氣體流量計(jì)，構(gòu)建了離子遷移型新型氣體流量計(jì)

2、系統(tǒng)，包括離子源模塊、離子門模塊、TDC時(shí)差測量模塊，無線WIFI通信模塊等。并對新型氣體流量計(jì)進(jìn)行流量標(biāo)定測試與氣體種類鑒別探索，取得了一些初探性的成果，證明了離子遷移型新型氣體流量計(jì)的可行性。本文創(chuàng)新性地提出了離子遷移型氣體流量計(jì)，該氣體流量計(jì)原理不同于任何一種現(xiàn)存的流量計(jì)，為未來氣體流量計(jì)提供了一種新的原理與發(fā)展方向。
　　本論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1.研究了離子遷移型新型氣體流量計(jì)的原理，并運(yùn)用SIMION

3、軟件對離子遷移現(xiàn)象進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明氣體對離子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響使得離子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生時(shí)間差，說明了離子遷移型新型氣體流量計(jì)的可行性，同時(shí)，對新型流量計(jì)的機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述，并具體說明了安裝、絕緣等問題。
　　2.概述了離子遷移型新型氣體流量計(jì)的總體硬件結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)真空紫外燈作為離子源實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電離;使用離子網(wǎng)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)離子門功能;運(yùn)用高精度運(yùn)算放大器來檢測放大法拉第盤引出的微小電流信號;TDC芯片完成測量兩路信號時(shí)差的功能;使用無線WI

4、FI轉(zhuǎn)換模塊使流量計(jì)與安卓客戶端軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。
　　3.對離子遷移型新型氣體流量計(jì)的系統(tǒng)軟件框架及開發(fā)流程進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并詳細(xì)闡述了高壓電源控制軟件的實(shí)現(xiàn);基于狀態(tài)機(jī)的串口通信的實(shí)現(xiàn)和TDC測時(shí)流程;并首次提出開發(fā)安卓客戶端軟件實(shí)現(xiàn)與流量計(jì)的遠(yuǎn)程通信。
　　4.成功研制了離子遷移型新型氣體流量計(jì)的研究型樣機(jī)，并對其進(jìn)行了性能測試實(shí)驗(yàn)，獲得了時(shí)間差與氣體流量的關(guān)系，并對氣體種類鑒別功能進(jìn)行探索分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果