金属板材X射线测厚信号处理及上位机监测

论文摘要

本文以工业金属板材生产过程中的厚度检测系统为研究对象,详细研究了X射线金属板材测厚信号处理及数据处理系统。系统主要由三大部分组成:X射线测厚信号检测装置,基于RS-485总线的上下位机数据通信系统和Delphi环境下的管理系统。本文主要研究内容如下:1.在分析国内外X射线金属板材测厚系统的基础上,提出了X射线测厚信号的检测与处理方法,确立了基于RS-485总线的上下位机通信的监测系统组成。2.分析了X射线金属板材测厚信号的检测装置和信号处理机制,着重研究了实际应用中的标定原理、曲线拟合和补偿机制。3.基于RS-485总线开发了上位PC机与多个下位单片机的数据通信系统。采用主从式控制结构,设计了相应的通信协议,研究和设计了通信系统的硬件电路和软件程序,最后分析了总线的抗干扰措施。4.利用Delphi开发了系统监控软件。监控系统主要包括主监控界面,系统配置界面,数据分析界面等。仿真和实验结果表明,本文所研究的X射线金属板材测厚检测系统具有良好的实时性、可靠性和实用性,对于金属板材生产行业降低产品废品率、改善生产工艺过程,提高生产效率等,具有积极的经济效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源及研究目的与意义
• 1.2 国内外研究现状和发展趋势
• 1.2.1 金属板材射线测厚技术的发展
• 1.2.2 射线信号探测系统的发展及应用
• 1.2.3 X射线探测器的在线监测与数据处理
• 1.3 本文研究的主要任务和内容结构
• 1.3.1 本文主要研究任务
• 1.3.2 本文内容结构
• 第二章 X射线板材测厚工作机理分析与实现
• 2.1 X射线板材测厚工作机理
• 2.1.1 X射线的本质特性
• 2.1.2 X射线测厚工作机理
• 2.2 检测系统的功能需求
• 2.3 检测系统的结构组成与总体方案
• 2.3.1 检测系统的结构组成
• 2.3.2 检测系统的总体方案
• 2.4 本章小结
• 第三章 X射线测厚信号的检测与处理
• 3.1 X射线测厚信号接收装置
• 3.1.1 NaI闪烁探测器的特性分析
• 3.1.2 光电倍增管的功能
• 3.1.3 前置放大器功能
• 3.1.4 信号处理电路设计
• 3.2 X射线测厚的标定分析
• 3.2.1 标定原理
• 3.2.2 曲线拟合
• 3.3 X射线测厚信号的补偿
• 3.3.1 合金补偿
• 3.3.2 温度检测与补偿
• 3.4 下位机数据处理
• 3.5 本章小节
• 第四章 X射线测厚系统的上位机监测与管理
• 4.1 RS-485总线的串行接口技术
• 4.2 基于 RS-485总线的通信系统硬件设计
• 4.2.1 通信系统的结构组成
• 4.2.2 RS-485总线收发电路
• 4.2.3 RS-232/RS-485转换电路
• 4.3 基于 RS-485总线的通信协议设计
• 4.3.1 主从式总线访问控制结构
• 4.3.2 上下位机通信协议
• 4.3.3 下位机的程序设计
• 4.4 RS-485总线通信抗干扰设计
• 4.4.1 系统通信硬件抗干扰措施
• 4.4.2 系统通信软件抗干扰措施
• 4.5 监测软件设计
• 4.5.1 开发平台的选择
• 4.5.2 上位机监测的需求分析
• 4.5.3 上位机监测软件功能模块划分
• 4.5.4 后台服务程序与数据库的设计
• 4.5.5 监测界面设计
• 4.6 本章小结
• 第五章 实验与结果分析
• 5.1 实验设备
• 5.2 实验过程
• 5.2.1 硬件实验
• 5.2.2 监控软件模拟实验
• 5.3 实验结果分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果