金属液综合性能炉前智能检测系统研究与开发

论文题目: 金属液综合性能炉前智能检测系统研究与开发

论文类型: 博士论文

论文专业: 管理科学与工程

作者: 梁昌勇

导师: 杨善林

关键词: 检测系统,金属液,炉前,综合性能

文献来源: 合肥工业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 装备制造业是国民经济的脊梁,事关国家竞争力,铸铁件占机械装备产品的比例大约是70%;我国是铸造大国,但不是铸造强国,大多数铸件质量不高,废品率、能耗和成本居高不下。研究并掌握铸铁材质参数液态快速检测的核心技术是解决铸铁“质量、能耗、成本”问题,实现由铸造大国向铸造强国转变,提高我国产业竞争力的突破口之一。为了解决这个难题,本项目进行理论研究和实验研究: 1.提出了铸铁材质参数液态快速检测与质量控制的技术思路,采集了大量关于铸铁熔液冷却曲线等多种因素与铸铁材质参数对应关系的实测数据,提炼了关于冷却曲线变化规律及其它因素与铸铁材质参数之间关系的专家知识,在此基础上首次建立了通过铸铁熔液冷却曲线上特征温度等参数及其它因素来计算铸铁材质参数的数学模型,为铸铁材质参数的液态快速检测奠定了科学基础。 2.研制了“金属液综合性能炉前在线智能检测系统”。本系统能在炉前对四大类二十三种不同牌号的铸铁熔液进行十多项材质参数的检测;能够根据质量目标,通过相关数学模型和专家知识给出工艺提示,及时有效地指导调整生产工艺,从而大幅度提高铸铁件的质量,杜绝材质废品,降低能耗和成本。 3.自行研制了温度采集样杯,采用特殊的结构设计,保证了铸铁熔液温度信号的灵敏度;在常规滤波的基础上,再利用专家知识进行滤波,保证了温度信号采集的准确性。 4.采取了选用低功耗的嵌入式CPU、电子盘和无风扇设计等一系列措施,确保系统功能的实现和高可靠性;本系统采用RTLinux作为操作系统平台,使系统具有完全自主知识产权。本系统具有实质性创新和完全自主知识产权,具有同类技术的领先水平。系统功能强、范围广、市场需求度高、应用前景广阔,具有很强的国内和国际市场竞争优势,2005年获得安徽省科技进步一等奖,现正申请国家级科技进步奖。

论文目录:

摘要

Abstract

1. 概述

1.1 铸造行业发展现状

1.2 传统检测方法

1.3 研究目标

1.4 研究内容

2. 金属液综合性能炉前智能检测原理与方法

2.1 热分析方法

2.2 灰铸铁强度的速测方法

2.3 玛铁(可锻铸铁)强度的速测方法

2.4 球铁强度的速测方法

2.5 蠕铁强度的速测方法

3. 系统设计(方案Ⅰ)

3.1 系统功能设计

3.1.1 铁水的理化参数检测功能

3.1.2 专业化设置

3.1.3 温度冷却曲线实时显示

3.1.4 打印输出

3.1.5 数据远传

3.1.6 历史备份

3.2 系统结构设计

3.2.1 系统设计原则

3.2.2 系统总体结构

3.2.3 实时操作系统的选型

3.2.4 基于MiniGUI的图形系统

4. 软件设计(方案Ⅰ)

4.1 软件结构

4.2 数据采集模块

4.3 数据初始化模块

4.4 功能选择模块

4.5 灰铁/玛铁/原铁水的特征点判断模块

4.6 灰铁、玛铁、原铁水的参数获取模块

4.7 球铁的特征点判断模块

4.8 球铁的参数获取模块

4.9 打印模块

4.10 数据远传模块

4.11 USB数据存储模块

5. 产品设计(方案Ⅰ)

5.1 工艺流程

5.2 硬件设计

5.2.1 嵌入式主板

5.2.2 热电偶采集模块

5.2.3 传感器

5.2.4 液晶触摸显示屏

5.2.5 热敏打印机

5.2.6 扩展部分

5.3 界面设计

5.3.1 图形界面控件的开发

5.3.2 汉字平滑处理

5.3.3 触摸屏驱动的开发

6. 系统设计、软件设计和产品设计(方案Ⅱ)

6.1 系统设计

6.2 软件设计

6.3 产品设计

7. 系统技术总结与应用

7.1 技术创新点

7.2 国内外同类产品技术比较

7.3 技术性能指标

7.4 推广应用前景

参考文献

博士后期间的科研情况

致谢

个人简历

发布时间: 2006-07-18

参考文献

[1].GIS智能检测系统理论与实践研究[D]. 王宁.大连理工大学2006
[2].路面破损智能检测系统的关键技术研究[D]. 左永霞.吉林大学2013

金属液综合性能炉前智能检测系统研究与开发

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