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为了解决海拔与温湿度因素影响气体流量采集精度的问题,在研究了孔板压差流量控制原理、温湿度和大气压对气体采集流量精度影响的基础上,提出了一种基于孔板压差流量法的流量控制系统。首先,设计了流量孔板结构,开发了数据信号采集与信号放大电路,对传统温湿度流量补偿公式进行了改进,提高了不同环境条件下的孔板流量测量精度;然后,基于脉宽调制(PWM)的气泵控制算法,设计了比例-积分-微分(PID)参数动态调节算法和压差零点自校准方法;设计了人机交互界面,完成了采样流量、孔板大小和压差传感器量程参数的灵活设置;最后,为了验证流量控制系统的精度,研制了流量控制系统样机,并开展了系统实验。实验及研究结果表明:所开发的流量控制系统示值误差在1.12%以内,符合尘埃粒子计数器流量校准规范的要求,克服了由于环境因素导致气体采集流量误差大的问题,在尘埃粒子计数器领域具有较好的应用价值。 相似文献
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在食品与生物实验室等领域,对浮游菌数量有着严格的要求,进而对浮游菌采样器提出了更高要求。为了解决浮游菌采样器的气体流量受环境影响问题,研究了具有流量校准功能的浮游菌采样器,设计了集成大气压和温湿度传感器的文丘里管结构,改进了流量补偿公式,开发了基于抗饱和积分PID(比例、积分、微分)的风机控制系统,实现了气体流量的实时补偿与闭环控制。应用VMD(变分模态分解)算法对大气压测量数据进行滤波,降低了噪声对测量结果的影响。研制了基于安德森撞击原理的浮游菌采样器样机,开展了相关实验研究。实验结果表明:经过校准后,仪器的压差示值误差在±0.5%,流量采集精度示值误差在±1%以内,符合浮游菌采样器流量校准规范的要求,克服了环境因素导致气体采集流量误差大的问题,在浮游菌采样器领域具有很好的应用价值。 相似文献
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