基于虚拟仪器的茧丝细度连续测量的研究

摘要

长期以来，国内外对茧丝细度的测量研究一直给予高度重视。因为茧丝的细度分布直接影响到生丝内在品质。但由于茧丝截面积测量极其困难，在没有好的测量方法之前，人们采用茧丝细度的间接指标--纤度来评价其粗细，但茧丝纤度与茧丝细度的直接指标--截面积有着极为密切的关系。假如在茧丝细度动态测量研究取得突破，那么不仅对缫丝工艺的设计和生产有着重要指导意义，而且将更加有利于提高由茧丝组成的生丝等长丝纤维的细度及其相关指标的检测水平和检验效率。 本论文运用现代光电传感器技术、自动测量与控制技术和先进的虚拟仪器技术，研制出了一套高精度茧丝细度连续的测量装置。该装置是由控制和测量两个系统构成。其中控制系统是以PIC单片机为核心，采用了先进的集成霍尔传感器和固态继电器，实现了茧丝在卷绕的过程中定长分段，以便于称重并与测量结果进行对比，解决了茧丝在连续测量过程中断头的自动检测和相关控制等难题；测量系统是以茧丝细度仪为测量工具，运用了目前非常流行的虚拟仪器技术，大大地减少了装置的开发周期和难度，提高了测量装置的可靠性和稳定性。 本论文对研制的测量装置进行了系统性能测试，测试结果表明该装置的稳定性和抗干扰能力较好。通过部分茧子的测试试验，对试验中出现的问题进行了探讨和装置改进，最后利用该装置对部分春茧进行了多次试验，结果表明，该套测量装置是可以快速、有效和可靠地测量茧丝细度。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2细度的概述

1.3目前国内外纤维细度的测量方法

1.3.1称重与长度的测量

1.3.2直径测量法

1.3.3气流仪法

1.3.4振动测量法

1.3.5声音衰减法

1.4模拟光电传感器测量茧丝细度的可行性分析

1.5本文的主要研究内容

第二章系统的工作原理

2.1测量部分的工作原理

2.2控制部分的工作原理

第三章系统硬件的设计

3.1茧丝细度仪

3.1.1传感器探头的改进

3.1.2细度仪电路的改进

3.1.3茧丝细度仪外壳的改进

3.2卷绕机构

3.2.1卷绕机构的设计

3.2.2卷绕机构的电路设计

3.3推进机构

3.3.1霍尔传感器

3.3.2单片机

3.3.3固态继电器

3.3.4推进机构的电路设计

3.4恒温和干燥装置

3.5I/O接口设备

第四章系统软件的设计

4.1单片机程序

4.2计算机应用程序

4.2.1虚拟仪器技术简介

4.2.2 LabVIEW程序设计

第五章性能分析与测试结果

5.1仪器的性能分析

5.2测试结果与分析

5.3系统误差分析

第六章结论

参考文献

攻读学位期间公开发表论文

附录1单片机程度

致谢