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气量非常规天然气地质评价实验测试学术

收藏本文 2024-02-18 点赞:5475 浏览:16081 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:全球经济不断增加,能源的消耗与需求的矛盾越来越显现,在传统能源存量日益减少的今天,替代能源也已被提上日程,非常规天然气的重要地位得到各国的重视,但其开采的难度以及开采成本很大。由此对非常规天然气地质特性的探讨日益受到重视。随着经济与科技的快速进展,试验技术也应得到提升,传统排水集气法测定煤制气含气量实验费时费力。本论文设计一种高精度自动化含气量测量装置,以替代传统的排水集气法。本论文所做的工作主要有以下几方面:1)测量装置的硬件设计,包括机械方面和电气方面的硬件设计。机械方面得设计包括测试系统架构,其中最重要的是气体质量流量计的选择。气体质量流量计直接联系到整个实验装置的精度要求,而且流量计为单片机提供信号,联系到全局的成败。所以,流量计的选择相当的重要。电路方面的设计主要是气体质量流量计的调理电路设计,以及单片机数据采集、存储与处理电路设计。2)测量装置的软件设计。软件设计包括数据采集的A/D转换程序设计,数据存储程序设计,探讨阶段单片机与PC机通信程序设计以及液晶显示模块程序设计等。3)PC机的辅助处理程序设计。由于本装置的设计需要以大量的实验为基础,所以为了方便实验,节约实验时间,在探讨阶段本课题借助PC机的强大功能。PC机的编程处理软件利用的是NI公司的LabVIEW。本课题需要在PC机上实现与下位机进行数据传输,以及对所采集信号的数字处理,提取信号的特点值。本论文设计了一种高精度自动含气量测量装置,通过气体质量流量计产生与气体流量成正比得模拟信号,再经过高速串行A/D转换芯片MCP3202进行A/D转换,单片机对单次放气历程中的信号进行积分,转换后的数据由单片机送入E2PROM存储器。关键词:单片机论文含气量论文LabVIEW论文高精度论文A/D转换论文

    摘要3-4

    ABSTRACT4-9

    第一章 绪论9-13

    1.1 不足提出及探讨目的作用9

    1.2 国内外有关探讨情况9-11

    1.3 对以上综述的评价11

    1.4 本论文主要工作11

    1.5 论文的结构和主要内容11-13

    第二章 气体流量信号的调理与提取13-18

    2.1 气体流量信号的提取13-16

    2.1.1 气体流量计介绍13

    2.1.2 热式气体流量计的工作原理13

    2.1.3 热式气体流量计的选择13-14

    2.1.4 100系列Smart-Trak~(TM)流量计的结构特点与参数14-16

    2.2 气体质量的测量16-17

    2.2.1 样品采集16

    2.2.2 测定策略及流程16-17

    2.3 本章小结17-18

    第三章 气体流量信号采集系统的硬件设计18-25

    3.1 单片机模块18-20

    3.1.1 单片机的选择18

    3.1.2 STC12C5410AD单片机介绍18-20

    3.2 液晶显示模块20-22

    3.2.1 概述20

    3.2.2 基本特性20

    3.2.3 模块接口说明20-22

    3.3 与PC机通信模块22-24

    3.4 本章小结24-25

    第四章 气体流量信号采集系统的软件设计25-34

    4.1 单片机C语言编程25-26

    4.1.1 8051单片机C语言25

    4.1.2 Keil C软件介绍25-26

    4.2 A/D转换程序设计26-28

    4.3 数据存储28

    4.4 单片机与PC机串口通信程序设计28-31

    4.4.1 电源和波特率制约寄存器(PCON)29

    4.4.2 串行口制约寄存器(SCON)29-30

    4.4.3 各工作方式波特率的设置30-31

    4.4.4 通讯初始化设置31

    4.5 液晶显示程序设计31-32

    4.6 含气量测定主程序设计32-33

    4.7 本章小结33-34

    第五章 气体流量信号的PC机辅助处理34-41

    5.1 虚拟仪器图形化编程软件LabVIEW34-37

    5.1.1 电子测量仪器的进展34

    5.1.2 虚拟仪器概述及其特点34-35

    5.1.3 虚拟仪器的硬件系统35-36

    5.1.4 虚拟仪器的软件系统36

    5.1.5 虚拟仪器运用软件的编写36-37

    5.2 LabVIEW实现的气体流量信号测量系统37-40

    5.2.1 读串口数据的程序设计38-39

    5.2.2 气体流量信号的LabVIEW处理39-40

    5.3 本章小结40-41

    第六章 气体流量信号的采集实验41-45

    6.1 测量装置的调试41-42

    6.1.1 硬件调试41

    6.1.2 软件调试41-42

    6.2 气体流量信号采集的实验历程42

    6.3 气体流量信号数据处理42-43

    6.4 气体流量采集试验结果43-44

    6.5 本章小结44-45

    第七章 总结与展望45-47

    7.1 论文总结45

    7.2 前景展望45-47

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