基于虚拟仪器的塑料膜厚度在线监测系统研究

论文摘要

伴随着社会不断进步,在这个技术日益革新的时代,塑料薄膜日趋广泛应用于农业生产、日常商品包装、化工、建筑等众多领域。按照其使用环境和用途的不同,对塑料膜厚度的要求也不尽相同,但普遍对其均匀性有一定要求。因此,在塑料膜生产中,为保证其生产薄膜质量,提高经济效益,对其厚度均匀性的监测则具有重要意义。本论文主要结合生产实际,应用基于虚拟仪器——LabVIEW开发平台系统的构建方法,进行塑料膜厚度在线监测系统的研究。论文研究的主要工作如下：第一章首先针对塑料膜厚度监测技术的现状,结合虚拟仪器技术的发展和优势,指出了塑料膜厚度在线监测系统研究的现实意义。在第二章中,从系统的可行性和需求分析入手,总体上阐述了在虚拟仪器的基础上,塑料膜厚度在线监测系统的构建总体方案。在第三章中,主要根据系统的功能要求,进行了虚拟仪器系统硬件平台所需硬件的选型。采用了每处测量点用1个电容传感器和2个涡流传感器组合的非接触性电学法的综合测量系统,利用研华公司的PCL816模块化的16路高分辨率数据采集卡进行信号的采集。在第四章中,应用基于LabVIEW开发系统的虚拟仪器的构建方法进行塑料膜厚度在线监测系统的搭建。通过建立友好的人机登录界面,充分保障系统的安全性。进入系统后即能实时直观地监测厚度变化,并在厚度超差时及时做出预警,同时针对监测得到的厚度及结果的数据进行标准化的数据库管理和保存,为以后的数据调用、检索、回放提供便利,更加有效地做好生产管理。该系统不仅能够满足在线监测塑料膜生产线厚度的要求,而且在研究中注意考虑结构模块化及未来功能扩展性的因素。同时,将用LabVIEW软件所开发的系统程序生成规范,生成应用安装程序包。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 塑料膜厚度检测技术概况
• 1.1.1 塑料膜厚度检测的重要性
• 1.1.2 厚度检测技术的现状
• 1.1.3 塑料膜厚度检测的发展方向
• 1.2 虚拟仪器概述
• 1.2.1 虚拟仪器概念
• 1.2.2 虚拟仪器的发展
• 1.2.3 虚拟仪器的分类
• 1.2.4 虚拟仪器的组成
• 1.2.4.1 虚拟仪器的硬件系统
• 1.2.4.2 虚拟仪器软件
• 1.2.5 虚拟仪器与传统仪器的比较
• 1.2.6 虚拟仪器的应用
• 1.2.7 虚拟仪器的发展方向
• 1.3 研究的主要内容
• 第二章 塑料膜厚度在线监测系统的构建
• 2.1 塑料膜厚度监测系统介绍
• 2.2 塑料膜厚度监测系统要求
• 2.3 塑料膜厚度在线监测系统的构建步骤
• 2.4 系统的总体设计原则
• 2.5 塑料膜厚度在线监测系统配置
• 2.5.1 硬件平台
• 2.5.2 软件平台
• 第三章 监测系统的硬件平台
• 3.1 传感器及其信号预处理
• 3.1.1 电容传感器测量的基本原理
• 3.1.2 电容传感器测量塑料膜厚度
• 3.1.3 涡流传感器测量的基本原理
• 3.1.4 综合测量系统
• 3.1.5 传感器技术参数
• 3.1.5.1 电容传感器技术参数
• 3.1.5.2 电涡流传感器技术参数
• 3.2 采集卡相关的数据采集基础知识
• 3.2.1 信号类型
• 3.2.2 数据采集系统构成
• 3.3 数据采集卡
• 3.3.1 数据采集卡的组成
• 3.3.2 数据采集卡的选择
• 3.3.3 数据采集卡参数设置
• 3.3.4 本论文数据采集卡的选用
• 3.3.4.1 所用数据采集卡的特点
• 3.3.4.2 所用数据采集卡的规格
• 3.3.4.3 所用数据采集卡的引脚和插槽
• 3.3.4.4 所用数据采集卡硬件的安装
• 第四章 监测系统的软件设计——LabVIEW平台
• 4.1 LabVIEW概述
• 4.2 LabVIEW设计虚拟仪器系统方法
• 4.3 LabVIEW的编程
• 4.3.1 前面板设计
• 4.3.2 程序框图构建
• 4.4 LabVIEW软件程序设计方案
• 4.4.1 系统登录
• 4.4.2 实时监测管理模块
• 4.4.3 信号处理、分析、显示模块
• 4.4.4 历史数据查询及打印模块
• 4.4.5 预警模块
• 4.4.6 程序生成规范
• 4.5 LabVIEW软件程序实现
• 4.5.1 系统登录
• 4.5.2 输入输出模块
• 4.5.3 显示模块
• 4.5.4 数据记录查询与回放模块
• 4.5.5 数据分析模块
• 4.5.6 预警模块
• 4.5.7 温度补偿模块
• 4.5.8 塑料膜厚度在线监测系统生成应用安装程序包
• 4.5.8.1 生成应用程序
• 4.5.8.2 生成安装程序
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 攻读学位期间的研究成果及所发表的学术论文