罗湖明珠水会555体验

<cite id="75f5x"><video id="75f5x"></video></cite>
<menuitem id="75f5x"><del id="75f5x"></del></menuitem>
<var id="75f5x"></var>
<var id="75f5x"><strike id="75f5x"><listing id="75f5x"></listing></strike></var><var id="75f5x"></var><var id="75f5x"><video id="75f5x"><thead id="75f5x"></thead></video></var>
<var id="75f5x"><video id="75f5x"></video></var>
服務熱線0535-6936196

智能磁致伸縮液位測量儀設計

來源:拿度科技 瀏覽量: 時間:2021-04-23 11:43

  

       現如今部分工業現場環境惡劣,對測量設備提出了諸多要求,如需要耐高溫高壓、抗磨損、腐蝕等,工作人員也很難近距離操控測屋流程,這使得測量過程不那么輕易可行。磁致伸縮液位傳感器因其具有大量程、高精度、易維護、免定標、長壽命和強適應性等特點,目前廣泛應用于工業液位測量領域,滿足了工業現場對液位測屈的環境要求。由于我國自行研制的液位測量儀雖然具有一定的測措精度,能夠滿足基本測蜇要求,但其在操作、人機交互、數據容星和兼容性上均存在一 定的局限性[2]。傳統液位測量儀只配備了傳統的工業現場總線方式,這對遠距離的控制和訪問造成了困難,使得測量數據尤法得到實時監控。本文設計了一種智能磁致伸縮液位測量儀,具有網絡化接口,能夠實現實時數據傳輸與存儲,實時監測與報警功能。
1 測量儀總體概述
I.I 測量原理
       磁致伸縮傳感器結構包括傳感器頭部、探測桿、活動磁鐵和阻尼器。主控制模塊向波導絲上施加激勵驅動脈沖,波導絲周圍瞬時產生電磁場,與磁鐵產生的軸向磁場疊加,形成螺旋磁場,由于磁致伸縮效應,扭轉波發生瞬時形變產生扭轉波,該扭轉波以已知的固定超聲波速度向兩端傳播[4] , 一端被阻尼器吸收,另一端被線圈檢測到。傳感器頭部感應線圈檢測到扭轉波信號時,該時刻與驅動脈沖產生時刻的時間間隔為扭轉波傳播時間,該時間與扭轉波波速乘積即為活動磁鐵的位移。
1.2 測量儀系統設計
       智能磁致伸縮液位測量儀以TM4C1294NCPDTI為主控制器,包含電源模塊、時鐘復位模塊、激勵脈沖產生模塊、回波信號處理模塊、故障報警模塊、觸摸屏顯示模塊、數據存儲模塊以及以太網接口通信模塊等。本系統采用基于ARM Cortex-M4系列的32位處理器,頻率可達120 MHz, 可提高捕獲回波脈沖的分辨率,提高時間間隔捕獲的準確性,自帶睡眠模式,超低功耗。內部集成Thumb 2指令集,內置10/100 M以太網媒體訪問控制器與物理層 [5]。激勵脈沖觸發傳感器進行液位測量,信號處理模塊將采集到的信號進行處理送至處理器捕獲; 10/100 M 以太網模塊將測量結果傳送至工業以太網;報警模塊根據不同的錯誤信息觸發揚聲器報警;控制閥模塊根據檢測到的液位信息,及時調整閥、泵的開閉;數據存儲單元采用SD卡接口,將大量的測量數據和報警信息以FAT32格式進行保存;觸摸屏模塊為用戶提供友好的交互界面,直觀顯示測量信息以及更改參數設置。
2額兩翼硬件模塊設計
2.1激勵脈沖模塊
       根據磁致伸縮傳感器的測屈原理,為使波導絲產生較大的扭轉形變,驅動電流脈沖必須足夠大,一般為2A左右[6] '因而,需增設如圖3 所示激勵脈沖驅動電路。激勵脈沖經三極管射極跟隨緩沖電路將脈沖信號進行放大,通過N溝道增強型MOSFET管連接磁致伸縮位移傳感器波導絲輸入端,構成回路以驅動傳感器工作。
磁致伸縮液位傳感器
2.2 信號放大電路
       由于扭轉波經過感應線圈感應變換后的回波信號會發生衰減,幅值較?。s2mV)頻率較高、并且極易被噪聲淹沒,因而,選用MAXIM公司的具有高輸入阻抗、高帶寬、穩定的放大倍數和帶寬增益積為200 MHz的雙通道運算放大器MAX4453 lsJ??紤]到傳感器的工作環境比較惡劣,存在外部擾動、噪聲干擾、共模干擾等,因此,采用雙端輸入,單端輸出的差動放大電路和同相放大電路對回波信號進行多級放大。差動放大電路放大差模信號,抑制共模信號,同相放大電路則繼續對回波信號的幅值進行放大,經過兩級放大后,又串接兩同相放大電路,總閉環增益可達1100倍,回波信號的可檢測性大大提高,使得傳感器的穩定性也大大增強。
2.3 觸摸屏模塊
       觸摸屏模塊設計了多個工業化測量界面,包含測量數據顯示界面,參數設置界面、報警信息顯示界面等。參數設置界面包含液位測量上、下限值,測量數據與觸摸屏實時交互,當超過上下限設定的值時,就會啟動蜂鳴器報警,同時關閉或啟動相應的控制閥。報警信息顯示界面提供當前報警信息顯示和歷史信息查閱功能。
3 測量儀軟件模塊設計
3.1總體測量流程
       該液位測量儀有實時測屈、參數設置、數據查詢、通道測試共4個工作模式。
3.2 數據存儲模塊
       為方便用戶讀取測量儀歷史數據和警告信息,程序采用FAT32文件格式寫入SD卡。該文件系統完全采用標準C語言編寫且源代碼開放,小巧精悍,只占用4kB內存,功能齊全。測量儀處理模塊采用SPI通信方式讀寫SD卡中的液位測量數據。程序設計時,主控制器使CS引腳為低電平, SD卡使能并處于叢機地位,SPI總線讀寫存儲器中的液位測量數據。主控制器產生SCK時鐘信號,同時通過SI和SO引腳將液位數據讀出和寫入存儲器。
3.3網絡通信功能模塊
        TCP/IP 協議是 Internet 的基本協議,協議中定義了設備如何接入因特網,同時規定了設備間的數據傳輸標準l 11??l。在工業測批領域中,隨著控制技術網絡化的發展, TCP/IP 協議運用逐漸增多,方便了設備之間、設備與監控平臺之間的數據傳輸。Modbus 協議是工業上的事實標準,M odbusTCP 是 M od-bus 協議和 TCP/IP 協議協議在應用中的結合,液位測掀儀的網絡數據傳輸部分設計了 M odbusTCP 數據傳輸功能。TCP/IP 協議是眾多網絡協議的組合,為了能夠滿足多種協議功能的需求致使 TCP/IP 協議棧包含眾多的協議,規模龐大。由于本系統中并不需要使用所有的網絡通信功能,因此,對 TCP/IP 協議棧進行精簡,設計的協議棧滿足需要又節約資源。本系統將監控終端作為 M odbus TCP 服務器。由于 TCP是端對端的連接,在設計服務器程序時要為每一 個連接建立一張 TCB 表,這張表記錄了對應該連接的一 些基本信息,包括通信雙方的 IP 地址、端口號、當煎發送報文序號、ACK 序號和最大傳輸報文長度等。
4.實驗結果
       實驗設計量程為2m的磁致伸縮位移傳感器,將傳感器浮子磁鐵分別置于位移為 50 ,100 ,150 mm 處,得到 6 組測量的實驗數據列于表 。從實驗數據分析可知,所測位移數據均在實際位移附近小范圍波動,其相對誤差在 0.08 % 之內,精度可達 0.02 %F. S, 其精度符合測最標準。
5結論
       實驗數據表明:本文設計的智能磁致伸縮液位測措儀達到了較高的測量精度,具有較好的重復性和穩定性,同時還具有強大的數據存儲和傳輸功能。該儀表不僅滿足了用戶的需求,同時滿足了互聯網的發展要求,具有較高的使用和推廣價值。


上一篇:基于壓電陶瓷的磁致伸縮位移傳感器建模分析


下一篇:沒有了

關閉
磁致伸縮位移傳感器店鋪二維碼磁致伸縮液位傳感器店鋪二維碼
磁致伸縮位移傳感器logo圖片
山東省煙臺經濟技術開發區珠江路32號3號樓
Copyright ? 2019 NADO | All right reserved. 魯ICP備16037561號
網站地圖 

掃碼關注拿度微信

罗湖明珠水会555体验
<cite id="75f5x"><video id="75f5x"></video></cite>
<menuitem id="75f5x"><del id="75f5x"></del></menuitem>
<var id="75f5x"></var>
<var id="75f5x"><strike id="75f5x"><listing id="75f5x"></listing></strike></var><var id="75f5x"></var><var id="75f5x"><video id="75f5x"><thead id="75f5x"></thead></video></var>
<var id="75f5x"><video id="75f5x"></video></var>