基于重力式毛細管的智能粘度儀設計.pdf

1、粘度測量在石油、化工、交通等眾多國民經(jīng)濟領域應用廣泛，是控制生產(chǎn)流程、保證安全生產(chǎn)、評定產(chǎn)品質(zhì)量和科學研究的重要手段。針對目前國內(nèi)大多毛細管粘度測量儀器仍需手動計時、自動化程度不高，而國外進口設備則價格昂貴的現(xiàn)狀，本文提出并設計了一種基于重力式毛細管粘度計、采用光電液位精確讀數(shù)、采用超低功耗單片機MSP430F449進行信息處理的智能粘度儀。
　　 智能粘度儀應用自適應動態(tài)補償方法，使數(shù)字溫度傳感器DS1624的響應時間縮短至補

2、償前的30～40％；采用水浴溫度改進型模糊控制方法，將Bang-Bang控制、模糊控制和仿人智能控制有機結合，實現(xiàn)水浴溫度控制誤差≤0.05℃，優(yōu)于粘度測量國家標準GB10247-88≤0.1℃)；專用的紅外光電液位檢測裝置輔以基于最小二乘法線性擬合和羅曼諾夫斯基準則的自適應液位檢測方法，使得粘度測試的重復性遠遠優(yōu)于粘度測量國家標準GB10247-88(≤0.35%);應用虛擬儀器軟件LabVIEW編制上位機管理軟件，界面友好，有效實現(xiàn)

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

4、，實現(xiàn)了水浴溫度的快速、準確控制，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部件，采用時鐘/日歷芯片DS1390計時，提出一種基于最小二乘法線性擬合和羅曼諾夫斯基準則的自適應液位檢測方法。
　　 第五章介紹智能粘度儀具有的人機接口，包括串行點陣式液晶顯示模塊SO12864-17A的接口時序及界面設計，微型熱敏打印機T1ARD0-20E325的接口時序及其控制命令集，以及利用虛擬儀器軟件LabVIEW開發(fā)

5、的上位機程序設計。
　　 第六章分析基于智能粘度儀的誤差來源并給出剔除方法，從抗干擾設計、低功耗設計和儀器自檢三個方面論述智能粘度儀的可靠性設計技術，簡單介紹儀器的工程實現(xiàn)。
　　 實測結果表明，儀器的各項指標均達到或優(yōu)于工業(yè)粘度計國家標準要求，計時誤差≤0.5%，重復性優(yōu)于0.35%，水浴溫度控制準確度達0.05℃，操作簡單，測量準確，智能化程度高。在保證技術先進的同時，儀器也具有明顯的價格優(yōu)勢。項目的廣泛應用，必將對