金相条码制备工艺及检测技术研究

摘要

条码技术是一种经济、实用的自动识别技术，因其能够快速有效地采集数据、识别商品，因而在商业、物流及票证等领域有着广泛的应用。随着我国工业经济的发展和生产流通领域管理要求的提高，条码技术在工业生产中的作用也愈发地显著。但是受生产环境及工作条件限制，传统条码在使用时易脱落、污损，产品信息缺失现象时有发生。基于此，本文首次提出了一种新的条码技术——金相条码技术。该技术主要用于工业生产及物流输运过程中铁磁性产品的信息溯源、追踪管理以及关键零部件的防伪标识，具有抗高温、耐腐蚀、隐蔽性好，不易脱落，难以仿制的特点，适合在恶劣环境及严苛条件下长期使用。
　　本义对金相条码技术的编码规则和形成机理进行了研究，给出了金相条码的制备方案，并基于初始磁导率的方法，进行了检测传感器的设计。最后通过搭建检测平台，实现金相条码的识读。本文的主要研究内容如下:
　　1、制定编码方式。在对现有编码技术进行研究的基础上，结合模块化编码思想首次提出了金相条码的编码方法——金相组配法。
　　2、确定制备工艺。针对金相条码的服务对象、工作环境，选择表面热处理技术进行金相条码的制备，研究了条码的形成机理，并给出了制备流程。
　　3、设计检测传感器。对金相组织的磁特性进行研究，基于初始磁导率方法进行了传感器设计、理论计算及仿真分析，并实验验证了检测方法的有效性和传感器设计的合理性。
　　4、搭建条码检测平台。对检测平台中的各个模块:扫码器、译码终端和服务器分别进行了功能分析，并进行了硬件设计和软件开发。
　　5、金相条码实验。以优质碳素钢为基体，进行金相条码样品的制备，利用搭建的检测平台对该样品进行测试。实验结果表明，本文提出的金相条码技术可以有效用于钢铁零部件的条码信息写入，并且能够被准确地识读，进而实现产品信息的解析与现实。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 条码技术

1．2．2 DPM技术

1．3 关键技术

1．3．1 编码技术

1．3．2 热处理技术

1．3．3 电磁检测技术

1．4 论文主要研究内容

第二章 金相条码的编码与制备

2．1 编码技术

2．1．1 传统编码技术

2．1．2 金相编码技术

2．2 条码制备

2．2．1 形成机理

2．2．2 制备技术

2．2．3 制备流程

2．3 本章小结

第三章 金相条码应用系统方案

3．1 系统总体架构

3．2 检测方案

3．3 译码终端硬件方案

3．4 译码终端软件方案

3．5 服务器方案

3．6 本章小结

第四章 金相条码检测传感器

4．1 检测原理

4．1．1 磁化曲线

4．1．2 初始磁导率

4．1．3 磁回路检测法

4．2 检测传感器设计

4．2．1 方案分析

4．2．2 结构设计

4．2．3 磁路分析

4．3 传感器仿真分析

4．3．1 MagNet简介

4．3．2 传感器建模

4．3．3 仿真求解

4．4 本章小结

第五章 金相条码检测系统

5．1 检测系统架构

5．2 扫码器设计

5．2．1 电源模块

5．2．2 励磁模块

5．2．3 信号处理模块

5．3 译码终端设计

5．3．1 方案分析

5．3．2 软件设计

5．4 服务器设计

5．4．1 数据库设计

5．4．2 程序设计

5．5 本章小结

第六章 金相条码技术实验

6．1 条码制备

6．1．1 方案设计

6．1．2 图案绘制

6．1．3 条码加工

6．2 条码检测

6．2．1 采集测试

6．2．2 译码测试

6．3 本章小结

第七章 结论与展望

7．1 工作总结

7．2 工作展望

致谢

参考文献