離子遷移型新型氣體流量計的研究.pdf

1、隨著當(dāng)今世界科技的飛速發(fā)展，流量計量在各行各業(yè)的生產(chǎn)中有著越來越重要的應(yīng)用，氣體流量測量更是在各類流量計量中占有較大的比重。目前工業(yè)常用的氣體流量計多為傳統(tǒng)流量計，雖然也有新技術(shù)流量計的誕生，但是由于昂貴的價格以及嚴(yán)格的使用條件，新技術(shù)流量計始終無法得到廣泛應(yīng)用。因此研究新型氣體流量計是十分迫切且有意義的。針對流量計的發(fā)展現(xiàn)狀，本文對離子遷移應(yīng)用于氣體流量測量進行了研究，提出了一種離子遷移型新型氣體流量計，構(gòu)建了離子遷移型新型氣體流量計

2、系統(tǒng)，包括離子源模塊、離子門模塊、TDC時差測量模塊，無線WIFI通信模塊等。并對新型氣體流量計進行流量標(biāo)定測試與氣體種類鑒別探索，取得了一些初探性的成果，證明了離子遷移型新型氣體流量計的可行性。本文創(chuàng)新性地提出了離子遷移型氣體流量計，該氣體流量計原理不同于任何一種現(xiàn)存的流量計，為未來氣體流量計提供了一種新的原理與發(fā)展方向。
　　本論文的主要工作和創(chuàng)新點如下:
　　1.研究了離子遷移型新型氣體流量計的原理，并運用SIMION

3、軟件對離子遷移現(xiàn)象進行了仿真，結(jié)果表明氣體對離子的運動產(chǎn)生影響使得離子運動產(chǎn)生時間差，說明了離子遷移型新型氣體流量計的可行性，同時，對新型流量計的機械設(shè)計進行了闡述，并具體說明了安裝、絕緣等問題。
　　2.概述了離子遷移型新型氣體流量計的總體硬件結(jié)構(gòu)，設(shè)計真空紫外燈作為離子源實現(xiàn)有機物的電離;使用離子網(wǎng)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)離子門功能;運用高精度運算放大器來檢測放大法拉第盤引出的微小電流信號;TDC芯片完成測量兩路信號時差的功能;使用無線WI

4、FI轉(zhuǎn)換模塊使流量計與安卓客戶端軟件進行遠程通信，實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能。
　　3.對離子遷移型新型氣體流量計的系統(tǒng)軟件框架及開發(fā)流程進行了設(shè)計，并詳細闡述了高壓電源控制軟件的實現(xiàn);基于狀態(tài)機的串口通信的實現(xiàn)和TDC測時流程;并首次提出開發(fā)安卓客戶端軟件實現(xiàn)與流量計的遠程通信。
　　4.成功研制了離子遷移型新型氣體流量計的研究型樣機，并對其進行了性能測試實驗，獲得了時間差與氣體流量的關(guān)系，并對氣體種類鑒別功能進行探索分析。實驗結(jié)果