大管径气体流量计.doc

摘要:电离式气体流量计，适用于工矿企业进行气体流量的测量，包括含有粘性杂质的气体或具有腐蚀性的气体测量。采用β粒子放射源，在出气管道口设置铍窗，调制板，稳压电路，单板机，脉冲分配，放大器和收集极板等等，有效的进行测量，具有测量范围广；使用寿命长；测量精度高的特点。其结构紧凑、合理、体积小，是理想的气体流量计并具有广泛的实用性。

放射线电离电容及电磁式气体流量计，利用放射性粒子的电离特性，标记流经管道的气体分子，因而能够使在下游布置的电容或电磁式传感器测得气体的流速及流量。

本设计采用其测量原理，对电离式流量计进行进一步设计，本设计在结构部分采用β粒子放射源电离气体分子，采用步进电动机带动转轮，以达到周期性电离气体分子。利用霍尔传感器对发射时刻进行计时，检测极板以垂直于管道轴线位置放置，与平行于管道轴线，这样可以以较小的电压收集到更多的离子。

    在电路部分，在控制部分，采用AT89C51及74LS373和8255A对电路进行信息处理和控制，采用I/V转换电路将传感器收集到的电流信号转换成电压信号，再通过放大器对信号进行放大，最后采用滤波电路对信号进行隔离，传输到AT89C51中进行处理计算。最终结果由AT89C51传输到LED数码管中进行显示。采用键盘输入对最终结果进行显示、打印。

在软件方面，运用单片机汇编语言进行编程，完成对单片机内部时间的运行，对信号进行处理和运算，键盘输入程序并对最终结果进行显示。

关键词：射线电离、流量计、I/V转换

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1引言-1 

1．2流量计的发展历史与现状1

1.2.1流量计的发展历史-1

1.2.2流量计的现状2

1.2.3我国流量计的发展与应用4

1．3流量计面临的问题.5

1．4本课题的意义.7

1．5本课题的主要内容7

第2章 流量计的总体设计.8

2.1电离式流量计的基本原理8

2．2流量计的基本组成.9

第3 章 射线发射系统9

3.1发射装置9

3.2调质盘的设计11

3.3电机法兰的设计12

3.4电机的选择12

3.5霍尔传感器的选用13

第4章 接收系统设计.17

4．1检测极板的设计17

4.1.1检测极板的布置式17

4.1.2检测极板的安装方式17

4.2信号处理电路设计18

4.2.1微电流放大电路的设计18

4.2.2微电压放大电路的设计19

4.2.3滤波电路的设计19

第5章计算机控制系统设计.20

5．1硬件的选取-.20

5.1.1CPU的选取20

5.1.2A/D转换器的选取.22

5．2 计算机控制系统工作原理23

第6章影响测量精度的因素及提高精度的措施.26

6．1电离方式-.26

6．2定时特征点的确定-.26

6．3离子团传播距离-.27

6．4 检测极板的布置方式27

6．5 极板偏压2828

第7章结论与展望.29

7．1硬件的选取-.29

7．2不足之处与未来展望-.29

参考文献30

致谢/.31