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基于磁致伸缩液位传感器的船舶液位/容积精确监控系统
| 论文题名： | 基于磁致伸缩液位传感器的船舶液位/容积精确监控系统 |
| 关键词： | 磁致伸缩材料;船舶液位容积;监控系统;液位传感器 |
| 摘要： | 随着当今社会对高精度监控技术的需求、传感器技术的发展以及磁致伸缩材料的发现和应用，开发高精度船舶液位容积监控系统具备了理论和社会条件。本文首先分析了几种现有的液位传感器的性能、当今船舶液位容积测量技术和船舶液位容积监控系统对精度提高的需求，在此基础上提出了以磁致伸缩传感器为测量单元，以VB程序实现数据处理和监控界面的高精度船舶液位容积监控系统的研究课题。 因为船舶液位容积监控系统的精度主要取决于两方面：液位的精确测量、液位到容积的精确转换，所以本文在实现监控系统的基本功能设计的同时，并主要从以下两方面来提高系统的精度： 传感器液位检测单元的改进。也就是磁致伸缩传感器的设计。本文中传感器的设计着重进行了对信号处理和控制系统的研究：完成对单片机软硬件设计、外围电路的设计，从而实现了传感器数据的采集、处理、现场显示及把数据传输到上位机进行进一步处理的基本功能：同时，通过对单片机计数器进行硬件扩展、对温度进行补偿和软件上的数字滤波等措施来实现精度的提高。 对液位容积算法的改进。在构建了实际工程应用硬件平台的基础上，不仅实现了理想的人机界面监控功能，而且就液位容积算法进行了改进，来提高计算从液位到容积的转换精度。液位到容积转换不再是将舱容表的各点组成一组折线进行简单的对应，而是根据舱容表构造了三次样条插值函数，再由液位对应在插值函数曲线上得到液位容积。从算法的原理和运行结果来看，这种方法在精度上比原来的方法有很大提高。 本文从传感器的设计到人机界面软件的设计、从小的检测量精度的提高到系统的软件算法的改进，完成了液位容积精确监控系统的设计，提高了监控系统的精度。 此液位容积精确监控系统不仅可应用于船舶液货运输业，对于其它行业实现液位容积精确测量有很好的借鉴作用，具有一定的经济效益和社会效益。 |
| 作者： | 杨玉玲 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 黄赛清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海海事大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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