基于重力式毛細(xì)管的智能粘度儀設(shè)計(jì).pdf

1、粘度測(cè)量在石油、化工、交通等眾多國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，是控制生產(chǎn)流程、保證安全生產(chǎn)、評(píng)定產(chǎn)品質(zhì)量和科學(xué)研究的重要手段。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)大多毛細(xì)管粘度測(cè)量?jī)x器仍需手動(dòng)計(jì)時(shí)、自動(dòng)化程度不高，而國(guó)外進(jìn)口設(shè)備則價(jià)格昂貴的現(xiàn)狀，本文提出并設(shè)計(jì)了一種基于重力式毛細(xì)管粘度計(jì)、采用光電液位精確讀數(shù)、采用超低功耗單片機(jī)MSP430F449進(jìn)行信息處理的智能粘度儀。
　　 智能粘度儀應(yīng)用自適應(yīng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，使數(shù)字溫度傳感器DS1624的響應(yīng)時(shí)間縮短至補(bǔ)

2、償前的30～40％；采用水浴溫度改進(jìn)型模糊控制方法，將Bang-Bang控制、模糊控制和仿人智能控制有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)水浴溫度控制誤差≤0.05℃，優(yōu)于粘度測(cè)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10247-88≤0.1℃)；專用的紅外光電液位檢測(cè)裝置輔以基于最小二乘法線性擬合和羅曼諾夫斯基準(zhǔn)則的自適應(yīng)液位檢測(cè)方法，使得粘度測(cè)試的重復(fù)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于粘度測(cè)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10247-88(≤0.35%);應(yīng)用虛擬儀器軟件LabVIEW編制上位機(jī)管理軟件，界面友好，有效實(shí)現(xiàn)

3、了各種測(cè)量信息的管理。
　　 全文共分為六部分：
　　 第一章主要介紹粘度定義及其測(cè)量意義，論述現(xiàn)有的粘度測(cè)量現(xiàn)狀，指出本文的工作重點(diǎn)。
　　 第二章在介紹重力式毛細(xì)管工作原理的基礎(chǔ)上，給出智能粘度儀的系統(tǒng)構(gòu)成與工作流程。
　　 第三章基于數(shù)字溫度傳感器DS1624，提出一種自適應(yīng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，以改善其動(dòng)態(tài)性能；提出一種水浴溫度改進(jìn)型模糊控制算法，將Bang-Bang控制、模糊控制以及仿人智能控制有機(jī)結(jié)合

4、，實(shí)現(xiàn)了水浴溫度的快速、準(zhǔn)確控制，探討了控制器的參數(shù)整定方法。
　　 第四章以光電傳感器為檢測(cè)部件，采用時(shí)鐘/日歷芯片DS1390計(jì)時(shí)，提出一種基于最小二乘法線性擬合和羅曼諾夫斯基準(zhǔn)則的自適應(yīng)液位檢測(cè)方法。
　　 第五章介紹智能粘度儀具有的人機(jī)接口，包括串行點(diǎn)陣式液晶顯示模塊SO12864-17A的接口時(shí)序及界面設(shè)計(jì)，微型熱敏打印機(jī)T1ARD0-20E325的接口時(shí)序及其控制命令集，以及利用虛擬儀器軟件LabVIEW開發(fā)

5、的上位機(jī)程序設(shè)計(jì)。
　　 第六章分析基于智能粘度儀的誤差來(lái)源并給出剔除方法，從抗干擾設(shè)計(jì)、低功耗設(shè)計(jì)和儀器自檢三個(gè)方面論述智能粘度儀的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)，簡(jiǎn)單介紹儀器的工程實(shí)現(xiàn)。
　　 實(shí)測(cè)結(jié)果表明，儀器的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于工業(yè)粘度計(jì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，計(jì)時(shí)誤差≤0.5%，重復(fù)性優(yōu)于0.35%，水浴溫度控制準(zhǔn)確度達(dá)0.05℃，操作簡(jiǎn)單，測(cè)量準(zhǔn)確，智能化程度高。在保證技術(shù)先進(jìn)的同時(shí)，儀器也具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。項(xiàng)目的廣泛應(yīng)用，必將對(duì)