智能压差式液体密度计的设计与实现

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1、浙江理工大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：才多乏瞎签字日期：aq．)年2>月p日浙江理工大学硕士学位论文智能压差式液体密度计的设计与实现Thedesignandimplementationofintelligentdifferentialpress

2、uretypeliquiddensity一一一一．meterI／浙江理工大学硕士学位论文智能压差式液体密度计的设计与实现摘要近年来，由于差压法测量液体密度方法简单，成本低廉的优势，使得压差式的密度计广泛应用于石油、化工、纺织印染等领域。压差式密度计的一次仪表通常采用压力敏感元件，在实际应用中会存在温度漂移的现象，造成密度的测量出现误差。为了使压差式密度计的测量精度能够满足实际要求，需要对密度计进行温度补偿。本文在充分研究扩散硅压力传感器现有补偿方法的基础上，设计了以仪用微处理器MSP430F149和射频单片机CC2531为核心，采用多项式拟合和拉格朗

3、日插值相结合的温度补偿算法的智能压差式液体密度计。文中阐述了整体方案的设计、系统硬件设计、密度计的温度补偿算法和软件设计。采用一片功能强大的模数转换芯片AD7794解决了压力传感器的供电和压力信号采样的问题，AD7794的转换结果通过SPI串行口发送到MSP430F149单片机；设计了以CC2531为核心的ZigBee传感节点，移植了Z．Stack2007协议栈，实现了点对点的无线网络通信；采用了线性稳压器和开关式稳压器相结合的电源设计方法，有效减小了电源干扰对数据采集的影响；利用MSP430F149较强的运算能力，在其内部嵌入了多项式拟合和拉格朗日

4、插值相结合的密度补偿算法。智能压差式液体密度计经过软硬件调试，系统运行良好。在测量参照液食盐水的试验中，只对两个温度补偿点进行补偿的情况下，量程为0-29／cm3，精度是0．02709／cm3，相对误差不超过2．42％，非线性误差不超过1．35％，迟滞误差小于0．55％，基本达到了系统设计的预期目标。关键词：密度计；MSP43F149；ZigBee；Z．Stack2007Il浙江理工大学硕士学位论文智能压差式液体密度计的设计与实现Absn'actInrecentyears，duetotheadvantagesofsimpleandlowcost，di

5、fferentialmethodtomeasuretheliquiddensitymethod，makedifferentialdensitymeterwidelyusedinpetroleum，chemicalindustry,textileprintinganddyeing，etc．Primaryinstrumentofdifferentialpressuredensitymeterusuallyadoptspressuresensitivecomponents，willexistthephenomenonoftemperaturedrift，l

6、eadingtomeasureerrorinthepracticalapplication．InordertomakethemeasurementprecisionofthedifferentialpressuredensitymeterCansatisfytheactualrequirementsandneedtocompensatefordensitymeter．OnthebasisofprobingtheexistingcompensationmethodsofpiezoresistiveOEMpressuretransducers，withm

7、icroprocessorMSP430F149andRFMCUCC2531asthecores，usingtemperaturecompensationalgorithmofcombinationofpolynomialfittingandLagrangeinterpolation，designaintelligentdifferentialpressuretypeliquiddensitymeter．Overallschemedesign，thesystemhardwaredesign，temperaturecompensationalgorith

8、mandsoftwaredesignarediscussedinthepaper．Usingapowerfu