發(fā)布時間：2025-02-13 19:59

　　在石油化工行業(yè)的生產(chǎn)制造中,存在著很多負責連接和控制氣體運動的閥門,這些閥門的工作環(huán)境時常伴隨著腐蝕、氧化、高溫、冷凍等惡劣情況,隨著閥門工作時間的延長,會出現(xiàn)不同程度的泄漏,較大的泄漏可以用視覺和聽覺識別,但對于無色無體且泄漏較小的氣體,不易被察覺;如何能夠快速準確識別泄漏故障,及時更換故障的閥門,對于保護人民群眾的人身安全和減少能源損失有很大的意義�，F(xiàn)有的氣體泄漏檢測裝置分為手持式和介入式,手持式檢測儀不能實時監(jiān)測閥門的泄漏情況且受人為誤差,環(huán)境噪音,風向等影響較大;介入式檢測的焊接過程給部分易燃氣體造成安全隱患且會改變流體形態(tài),導致測量參數(shù)誤差加大,因此以上兩種檢測氣體泄漏方式?jīng)]有得到大范圍的推廣應用。本文在現(xiàn)有的氣體泄漏檢測技術(shù)基礎上設計了一套基于Wireless HART無線通信協(xié)議的實時非介入式閥門氣體泄漏檢測系統(tǒng)。以輸送蒸汽的管道為例,該系統(tǒng)首先利用檢測模塊采集小孔泄漏產(chǎn)生的高頻超聲波,利用數(shù)字信號技術(shù)對信號進行處理,利用頻譜分析技術(shù)為蒸汽泄漏定級,利用聲壓級與雷諾數(shù)的關系為蒸汽泄漏定量,然后將檢測結(jié)果送到控制模塊MSP430處理,控制模塊將根據(jù)Wireless HART無...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 閥門氣體泄漏監(jiān)測技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.3 閥門泄漏檢測技術(shù)的發(fā)展方向
    1.4 課題主要研究的內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 工業(yè)無線網(wǎng)絡技術(shù)
    2.1 工業(yè)無線網(wǎng)絡概述
    2.2 WIA-FA無線傳感器網(wǎng)絡
    2.3 ISA100.11A無線網(wǎng)絡
    2.4 WIRELESSHART無線網(wǎng)絡
    2.5 系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡選擇
第三章 超聲波檢測方案理論分析研究
    3.1 聲學原理
    3.2 利用超聲波檢測閥門泄漏的原理
    3.3 超聲信號的采樣
    3.4 信號濾波和頻譜分析
    3.5 泄漏等級與泄漏量的理論分析
第四章 監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設計
    4.1 系統(tǒng)硬件設計概述
    4.2 超聲波傳感器的選擇
    4.3 控制模塊
    4.4 MCU電路設計
        4.4.1 MSP430電路設計
        4.4.2 4-20mA的輸入輸出電路設計
    4.5 WIRELESSHART無線模塊
第五章 系統(tǒng)軟件設計
    5.1 檢測模塊的軟件設計
        5.1.1 信號的A/D采樣的實現(xiàn)
        5.1.2 數(shù)字濾波器的實現(xiàn)
        5.1.3 頻譜分析的實現(xiàn)
    5.2 控制模塊的軟件設計
        5.2.1 MSP430初始化
    5.3 無線通信模塊的軟件設計
        5.3.1 WirelessHART無線模塊與控制模塊通信機制及報文格式
        5.3.2 WirelessHART無線模塊的信息配置與讀取
    5.4 系統(tǒng)調(diào)試和測試結(jié)果分析
        5.4.1 WirelessHART組網(wǎng)調(diào)試
        5.4.2 監(jiān)測系統(tǒng)測試點的選取和實驗設計
        5.4.3 測試結(jié)果分析
第六章 總結(jié)
    6.1 論文完成的工作
    6.2 問題及展望
參考文獻
在學期間的研究成果
致謝



本文編號：4034038