【正文】
最后,我還要特別感謝我的家人,是他們一直默默地支持成為了我前進(jìn)的動(dòng)力。老師淵博的學(xué)識(shí)和親近的態(tài)度都令我折服。 本論文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可以模擬實(shí)際測(cè)厚系統(tǒng)的工作過(guò)程,并通過(guò)數(shù)據(jù)的分析對(duì)基于NDIR的塑料薄膜厚度測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了研究與驗(yàn)證,達(dá)到了最初的設(shè)計(jì)要求。本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是為了研究與驗(yàn)證基于NDIR的塑料薄膜厚度測(cè)量技術(shù)。2. 大功率光源和濾光傳感器電路采集的數(shù)據(jù)分析: 無(wú)薄膜時(shí)數(shù)據(jù) 一層薄膜時(shí)數(shù)據(jù) 無(wú)薄膜時(shí)數(shù)據(jù)由以上三圖可知電壓的總體變化趨勢(shì)大體相似,現(xiàn)將差值部分仔細(xì)對(duì)比,藍(lán)色部分為無(wú)薄膜時(shí),紅色部分為一層薄膜時(shí),黃色部分為兩層薄膜時(shí)的差值曲線,其效果如下: 三組差值數(shù)據(jù)對(duì)比圖如圖。而且在測(cè)量一段時(shí)間之后五路的數(shù)據(jù)均出現(xiàn)明顯的波動(dòng),分析原因,可能是溫度增加造成的影響。b) 為了驗(yàn)證測(cè)厚系統(tǒng)的可行性進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(在最低速率下進(jìn)行,確保數(shù)據(jù)的最高精度):在電路中的一至五路led和光敏電阻中間分別插入1層塑料薄膜,、來(lái)表示相應(yīng)層數(shù)的薄膜。 厚度數(shù)據(jù)顯示效果圖5) 計(jì)算完成后,軟件會(huì)實(shí)時(shí)繪制五路厚度曲線,每計(jì)算一次畫(huà)一次點(diǎn),如下圖: 厚度數(shù)據(jù)曲線圖6) 點(diǎn)擊停止測(cè)量按鈕,測(cè)量程序會(huì)在測(cè)量完成正在測(cè)量的一大組數(shù)據(jù)(5路)后停止,同時(shí)使能所有按鈕。 禁用按鈕效果圖3) 成功標(biāo)定:界面上標(biāo)定值為隨機(jī)輸入的薄膜厚度,標(biāo)定輸出的值為電壓值,其值可以復(fù)制,便于驗(yàn)證和計(jì)算。顯示程序和保存程序調(diào)試。為了查看采集的原始數(shù)據(jù)(電壓)是否正確,可以修改源程序使其顯示和保存的數(shù)據(jù)暫時(shí)由厚度值改為電壓值,然后將保存下了的數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)比,看其是否有較大的誤差,或者有無(wú)明顯規(guī)律變化。5 系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行 系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程系統(tǒng)調(diào)試是為了驗(yàn)證系統(tǒng)能否完成設(shè)計(jì)所要求的功能,并且在實(shí)際的情況下是否能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。:向工程中添加有關(guān)excel使用的相關(guān)類和函數(shù),然后進(jìn)行一系列操作:獲取運(yùn)行程序的根目錄,找到相應(yīng)模板,新建并打開(kāi)一個(gè)excel文檔,使其可見(jiàn),可操作,選中行、列,向其中寫(xiě)入數(shù)據(jù)等。在測(cè)量程序中每測(cè)一組數(shù)據(jù)就插入一行,然后將5路測(cè)得的厚度分別插入相應(yīng)列,之后更新變量到控件,就能完成厚度數(shù)據(jù)的顯示。如果將代碼插入到位置二,由于第二層循環(huán)每執(zhí)行一次就響應(yīng)一次消息,軟件很快接受外部消息,使程序不會(huì)有明顯的卡頓現(xiàn)象。m80。 雖然插入消息響應(yīng)函數(shù)可以解決線程不響應(yīng)外部消息的問(wèn)題,但該代碼的插入位置也值得研究。得到的差值函數(shù)將用于薄膜厚度的測(cè)定。在打開(kāi)第一路光源并待其發(fā)光穩(wěn)定后,采集卡采集80個(gè)數(shù)據(jù),其中會(huì)有十個(gè)數(shù)據(jù)是從第一路的傳感器采集來(lái)的也就是有用數(shù)據(jù),通過(guò)采集到數(shù)據(jù)Buffer(共5字節(jié))的第四字節(jié)來(lái)判斷采集的通道號(hào),若為10000000則其為有用數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,否則丟棄。intSI_FlushBuffers (HANDLE Handle, unsigned char FlushTransmit, unsigned char FlushReceive) 參數(shù):Handle:從 SI_Open 得到的設(shè)備句柄。 NumBytesWritten, 0)。 NumBytesWritten, 0)。Buffer:命令碼所在的地址。 NumBytesReturned, 0)。每次讀取 5 個(gè)字節(jié),前三個(gè)字節(jié)表示24位數(shù)據(jù),第四個(gè)字節(jié)表示當(dāng)前數(shù)據(jù)的輸入通道號(hào),第五個(gè)字節(jié)位表示 8 位數(shù)字端口的電平狀態(tài)值。 //關(guān)閉設(shè)備,釋放句柄c) 讀取數(shù)據(jù)。Handle)。 //調(diào)用 dll 里的函數(shù)五個(gè)驅(qū)動(dòng)函數(shù) :a) 打開(kāi)一個(gè)設(shè)備,并返回該設(shè)備的句柄。 //定義一個(gè)函數(shù)指針FUNC Func。 軟件系統(tǒng)流程圖 采集卡的使用MPS020101數(shù)據(jù)采集卡帶有動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù),提供了使用數(shù)據(jù)采集卡的各種接口函數(shù),使用這些函數(shù)進(jìn)行項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)會(huì)節(jié)省大量的時(shí)間。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本軟件為基于MFC對(duì)話框的應(yīng)用程序,通過(guò)在程序原有主框架上添加所需控件完成。 本章首先介紹了薄膜測(cè)厚系統(tǒng)的主要硬件部分,包括采集卡,光源,濾光傳感器,皆是市場(chǎng)上的產(chǎn)品。所以選用5V繼電器作為光源驅(qū)動(dòng)部分,用一個(gè)開(kāi)關(guān)三極管作為繼電器的驅(qū)動(dòng)部分。(使用濾光傳感器和大功率光源)為了提高采集數(shù)據(jù)的精度,以便用于數(shù)據(jù)的分析,用上文所選的器件搭建了一路采集電路。其中光敏電阻代替所選的濾光傳感器、led代替大功率光源。 ;模擬輸入電壓: ;模擬輸入阻抗: 7M 歐姆(PGA = 1) ;數(shù)據(jù)分辨率: 24Bit ;有效分辨率: 20bit(差分,10sps) ;采樣率: 10sps,100sps,1000sps ;(2)數(shù)字信號(hào)輸出:輸出通道: 5路 ;輸出電平: CMOS()。 ?模擬輸入電壓: ?模擬輸入阻抗: 7M 歐姆(PGA = 1) ?數(shù)據(jù)分辨率: 24Bit ?有效分辨率: 20bit(差分,10sps) ?非線性誤差: 177。 ,向下兼容 。從而達(dá)用軟件控制整個(gè)系統(tǒng)的目的。(四) 顯示: 將每路采集的十個(gè)數(shù)據(jù)顯示在相應(yīng)的區(qū)域,并在其后顯示平均值。 測(cè)量:采集五路數(shù)據(jù),求出數(shù)據(jù)的平均值,帶入測(cè)厚方程求解厚度。(二) 數(shù)據(jù)采集:先采集本組的第一路:打開(kāi)光源后待其穩(wěn)定,開(kāi)始采集數(shù)據(jù),采集十個(gè)數(shù)據(jù)后熄滅燈,進(jìn)行下一路采集,5路采集完成后停止采集(標(biāo)定時(shí))或繼續(xù)采集下一組(測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)),手動(dòng)停止測(cè)量時(shí)需等該組5路數(shù)據(jù)采集完成。通過(guò)分析測(cè)量物對(duì)特定頻率光波的吸收損耗來(lái)計(jì)算測(cè)量物的成分、濃度、厚度等參數(shù)[32]。當(dāng)光源與接收器之間沒(méi)有薄膜時(shí),發(fā)送信號(hào)全部到達(dá)接收器,這時(shí)接收到的能量最高[30]。在紅外范圍的發(fā)射和吸收對(duì)應(yīng)于多原子物質(zhì)的振動(dòng)狀態(tài)之間以及轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)之間的躍遷[27]。第五章為系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行結(jié)果,主要展示了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的整體功能。第二章為總體的方案設(shè)計(jì),介紹了測(cè)厚系統(tǒng)具有的功能,包括了測(cè)厚方法的選定,系統(tǒng)總體框圖和軟件流程圖。 蘇州科技學(xué)院結(jié)合紅外測(cè)厚技術(shù)和激光測(cè)厚技術(shù)于2002006年分別研制出了透射式激光測(cè)厚傳感器和反射式紅外測(cè)厚儀[22]。精確度:優(yōu)于177。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,其可以滿足一般的需要,測(cè)厚范圍為20至100μm,測(cè)量精度:177。(設(shè)定值%+1μm)。測(cè)量精度:177。紅外線探測(cè)頭可以很方便地安裝到塑料擠壓生產(chǎn)線上。1μm。綜上所述,紅外技術(shù)測(cè)量薄膜厚度已經(jīng)成為薄膜測(cè)厚領(lǐng)域的最佳之選。④雖然射線設(shè)備都對(duì)用戶提出強(qiáng)制性安全防護(hù)的要求,但是工廠不愿采用的一個(gè)原因就是射線危害人體健康。但激光測(cè)厚儀在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中因?yàn)槟承┈F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的限制而得不到廣泛使用。所以現(xiàn)在主要應(yīng)用在單元素材料(如鋼板等)的測(cè)量上。 (1) β射線測(cè)厚儀: β射線技術(shù)相對(duì)于其他技術(shù)來(lái)說(shuō)是最先應(yīng)用于在線測(cè)厚的。 (3) 光學(xué)測(cè)厚儀在理論上可以推導(dǎo)出測(cè)量精度非常高的方法,但在實(shí)際使用中要求(使用條件及維護(hù)等)非常高:第一它距離振源越遠(yuǎn)越好,第二必須有嚴(yán)格的防塵措施、專業(yè)操作和維護(hù),第三它只能用于層數(shù)較少的復(fù)合膜的測(cè)厚,所以其使用范圍極大的受到了限制[7]。雖然它在測(cè)量那些表面不平整或具有彈性的材料時(shí)會(huì)出現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)不穩(wěn)的現(xiàn)象,但它能在進(jìn)行測(cè)量厚度之前施加適當(dāng)?shù)膲毫υ跇悠返臏y(cè)量表面上來(lái)避免數(shù)據(jù)波動(dòng)[4]。因此塑料薄膜厚度測(cè)量技術(shù)具有一定研究意義。薄膜的阻隔性能,機(jī)械拉伸性能以及生產(chǎn)加工成本等均與其厚度密切相關(guān),因此薄膜厚度的測(cè)量一直是人們密切關(guān)注和不斷研究改進(jìn)的課題。關(guān)鍵詞: 紅外線測(cè)厚 VC++ NDIR 數(shù)據(jù)采集與處理本科畢業(yè)論文畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文摘要Title Study on the plastic film thickness measurement technology based on NDIRAbstract:With the wide application of plastic film and other products to the film as the main auxiliary materials in industrial production and the life of human beings, the thickness of the film is being a more and more important indicators of physical. So the film thickness measurement has been closely and continuously improve on the subject