測溫畢業(yè)設(shè)計開題報告

1、XfAN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目：遙控伸縮式漿液溫度在線測試儀院（系）工業(yè)中心專 業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化班 級096001姓 名王 棟學 號090205118導(dǎo) 師王黨利2013年3月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）綜述1.1設(shè)計背景捏合機是固體推進劑生產(chǎn)中的必備設(shè)備，在捏合過程中，由于固體推進劑是 一種復(fù)雜的非牛頓流體，在壓力大、粘度高的加工狀態(tài)下具有易燃、易爆、有毒、 易腐蝕等特征，在受到撞擊、摩擦、熱等外界能源作用時易發(fā)生燃燒或爆炸。因 此，對于捏合過程中固體推進劑溫度測試的研究工作既有著重要意義，又是一個 巨大挑戰(zhàn)。當前，捏合過程中對于固體推

2、進劑的溫度的測試主要是通過溫度計，如國內(nèi) 北方某化工廠在進行溫度測量時，采取每隔一段時間停止捏合機運行的方式，然 后用溫度計對鍋內(nèi)的藥液進行測量并進行記錄。這種測量方式不僅存在著安全隱 患，并且測試結(jié)果不準確，還影響生產(chǎn)效率。因此，遙控伸縮式漿液溫度測試儀 的研制工作勢在必行。1.2國內(nèi)外相關(guān)研究情況國內(nèi)外溫度測試的研究現(xiàn)狀隨著國內(nèi)外工業(yè)的發(fā)展，溫度測試技術(shù)1-2也不斷地進步。目前可以測試溫 度的溫度計種類繁多，應(yīng)用范圍也較廣泛。下面介紹溫度檢測的方法：1、利用熱脹冷縮原理制成的溫度計，其大致包括金屬溫度計、玻璃溫度計、 壓力式溫度計三大類。2、利用熱電效應(yīng)技術(shù)制成的溫度檢測元件，其主要是熱電

3、偶。自19世紀發(fā) 現(xiàn)熱電效應(yīng)以來，熱電偶被越來越廣泛的用來檢測溫度，由于其結(jié)構(gòu)簡單、使用 方便、精度高、熱慣性小等特點，因此廣泛作為溫度傳感器的敏感元件。3、利用熱阻效應(yīng)技術(shù)制成的溫度計。4、利用熱輻射原理制成的高溫計，其一般分為兩種：全輻射高溫計和單色 輻射高溫計。當前，主要的溫度儀表，熱電偶、熱電阻及輻射溫度計等技術(shù)上已經(jīng)成熟， 但是，它們只能在傳統(tǒng)的場合應(yīng)用，尚不能滿足許多領(lǐng)域的要求，尤其是高科技 領(lǐng)域。目前，在高科技領(lǐng)域，國內(nèi)外專家都競相在有針對性的開發(fā)各種新型的溫 度傳感器及特殊測量環(huán)境的測溫技術(shù)，延伸或擴展測溫和溫標上下限。1、由點到線、由線到面溫度分布的測溫技術(shù)。如多芯熱電偶、光

4、纖式溫度 分布測量裝置、輻射溫度計或熱像儀測量表面溫度分布、用鎧偶測量表面溫度分 布等。2、由表面到內(nèi)部、深部的測溫技術(shù)。如將帶有保護管的溫度傳感器插入物 體內(nèi)部測量。3、由有線到無線的測溫技術(shù)。傳統(tǒng)的高熱溫度計均有熱電偶、補償導(dǎo)線及 顯示儀表組成，通常都采用帶有電纜的有線連接方式。但是要監(jiān)測旋轉(zhuǎn)或移動的 物體溫度時，則遇到難以克服的障礙，這樣的系統(tǒng)不能采用導(dǎo)線連接，而采用無 線傳輸方式，不僅能解決連接的問題，還有利于后續(xù)的維護。1.3研究意義本課題研究研制出一種遙控伸縮式漿液溫度測試儀，以便實現(xiàn)捏合過程中漿 液溫度的實時監(jiān)測，有實際的應(yīng)用意義：首先，實時的監(jiān)測捏合機捏合過程中固體推進劑的溫度

5、變化情況，能夠及時 發(fā)現(xiàn)捏合過程中產(chǎn)生各種問題的緣由，能及時阻止危險的產(chǎn)生，也方便后續(xù)改進。其次，實時的監(jiān)測溫度變化情況，而不需要中途停機或其他的方式來進行溫 度測量，一定程度上提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，并且在實施過程中，安全性得以提 高。第三，可以在不同體積、不同物料的捏合鍋內(nèi)進行溫度監(jiān)測，這不僅方便使 用者省略了熟悉各種儀器的過程，還能為廠商節(jié)省成本。最后，該儀器采用遙控和自主控制的方式，解決了近距離測量存在危險的隱 患。2.本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施2.1研究主要內(nèi)容為了對捏合機運行過程中溫度進行實時監(jiān)測，需要建立一套安全可靠的測試 系統(tǒng)。在這套測試系統(tǒng)中，選擇合

6、適的控制平臺，以便控制整個系統(tǒng)的正常運行。 然后需要設(shè)計一套安全和可靠性高的系統(tǒng)電路，以便確保數(shù)據(jù)采集的安全和可靠 性。本課題要完成測試儀接收部分、發(fā)射部分的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、測試儀整體硬件 電路圖、印刷電路板設(shè)計及嵌入式軟件設(shè)計。2.2擬采用的研究方案、研究方法本測試系統(tǒng)是基于Freescale S12xs系列單片機為控制核心，由主機單元和從 機單元組成，以無線傳輸?shù)哪Ｊ綄崿F(xiàn)測量固體推進劑捏合過程中的溫度的系統(tǒng)。 主機單元包括s12xs128單片機、無線接收模塊、液晶顯示模塊、鍵盤模塊，從機包括溫度傳感器模塊、電機模塊、無線發(fā)送模塊s12xs128單片機。萬案設(shè)計:1）主機單元電路框圖4x4矩陣

7、鍵盤2）從幾單元電路框圖電機DS18B20 溫度傳感器LCD1602 液晶顯示 LCD12864NRF24101 無線模塊NRF24101 無線模塊電機驅(qū)動電 路I/OSPI同步串行通信PM25MC9S12XS128I/O /IRQ接收裝置組成框圖SPIATDMC9S12XS128PWM測溫模塊電路框圖研究方法：查資料法查閱相關(guān)書籍，期刊，電子資料學習和研究；實驗法通過焊接試驗板或者用模擬軟件，加載電源，測試其電路符合設(shè)計要求；本課題研究的重點及難點，前期已開展工作3.1研究的重點及難點1）硬件電路的設(shè)計2）測試儀測溫部分的安裝捏合機在運行過程中，需要進行實時監(jiān)測漿液溫度，這就需要選定一個合適

8、 的方案來安裝測試儀。3）如何定點測量不同體積的捏合鍋內(nèi)漿液進行溫度測試時，測試點的位置不同，因此，同一 儀器需要滿足各種條件，這就需要通過特定的方法來進行。3.2前期以開展的工作前期已完成方案設(shè)計，各主要模塊元件的選型完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填與）具體周次安排周次工 作 任務(wù)第一周選題，構(gòu)思整體設(shè)計基本輪廓第二周根據(jù)設(shè)計要求收集相關(guān)資料第三周根據(jù)資料，進行方案的分析論證，確定系統(tǒng)的總體設(shè)計方案第四周依據(jù)設(shè)計方案構(gòu)建系統(tǒng)電路圖第五周根據(jù)設(shè)計出的系統(tǒng)電路圖畫出原理圖第六周+設(shè)計PCB板圖第七周測溫裝置機械結(jié)構(gòu)設(shè)計第八周機構(gòu)建模第九周機械部分與電路部分整合第十周根據(jù)畫出的PCB圖做電

9、路板第十一周將原理圖模塊化，構(gòu)思編程思路第十二周根據(jù)模塊電路，編寫相關(guān)測試程序第十三周利用測試程序調(diào)試各模塊硬件第十四周整合程序，調(diào)試整體硬件調(diào)第十五周試整體硬件，撰寫論文第十六周修改論文第十七周準備答辯注：1、正文：宋體小四號字，行距22磅。2、開題報告裝訂入畢業(yè)設(shè)計（論文）附件冊。五、參考文獻申忠如，郭福田，現(xiàn)代測試技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計，西安：西安交通大學出版社， 2006吳曉宇，裴東興，飛行體溫度測試系統(tǒng)的研究，碩士學位論文，太原：中 北大學，2010，5F.A.威廉斯，N.C.黃，M.巴雷爾.固體推進劑火箭發(fā)動機的基本問題，第一版， 北京：國防工業(yè)出版社，1976,20123樂嘉華.溫度檢測

10、技術(shù)的現(xiàn)狀與未來.煉油化工自動化，1995, 4:36 一 3王魁漢等.溫度測量實用技術(shù).北京:機械工業(yè)出版社，2002孟立凡，鄭賓.傳感器原理及技術(shù).北京:兵器工業(yè)出版社.2000袁希光.傳感器技術(shù)手冊.北京:國防工業(yè)出版社，198劉文彥.現(xiàn)代測試系統(tǒng).北京:國防科技大學出版社出版.1995張陽吳曄等.北京Mc9s12xs單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，電子工業(yè)出版 社，2011朱九齡，程大壯.攪拌新技術(shù)在涂料工業(yè)中的應(yīng)用.化學工程.1993，21(2):46 一 49馮連芳，王嘉駿，王凱等.流體混合技術(shù)新進展.化學工程.2002，30(2):70 一 74易朋興.捏合機供水系統(tǒng)的自動調(diào)溫研究：

11、碩士學位論文。保存地點：華 中科技大學圖書館，2003.吳玉金，野延年.混合生產(chǎn)中固體推進劑的安全問題.固體火箭技術(shù)，1998, 21(4)：5153Dongik，Lee，Jeff. Allan，Haydn. Thompson. PID control for a distributed system with a smart actuator. Control Engineering Practice， 2001, 9: 12351244A.Riza.Karagoz, H.Hapoglu, M.Alpbaz . Temperature control of rapid thermal pro

12、cessing system using adaptive fuzzy network . Chemical Engineering and Processing，2000, 39: 253262Ziad Louleh, Michel Cabasuud. A new strategy for temperature control of batch reactors experimental application. Chemical Engineering Journal， 1999, 75: 1122Tetsuo Morimoto, Yasushi Hashimoto . An intel

13、ligent control for greenhouse automation, oriented by the concepts of SPA and SFA an application to a post-harvest process. Computers and Electronics on Agriculture, 2000, 29: 320附件（本頁不打?。?參考文獻注釋格式 學術(shù)期刊：作者.論文題目.期刊名稱，出版年份，卷（期）：頁次如果作者的人數(shù)多于3人，則寫前三位作者的名字后面加“等”，作者之間以 逗號隔開。例如：李峰，胡征，景蘇等.納米粒子的控制生長和自組裝研究進展.無

14、機化學學報， 2001,17（3）:315 324J.Y.Li, X.L.Chen,H.Li. Fabrication of zinc oxide nanorods. Journal of Crystal Growth, 2001,233:5 7學術(shù)會議論文集：作者.論文題目.文集編者姓名.學術(shù)會議文集名稱，出版地： 出版者，出版年份：頁次例如：司宗國，謝去病，王群.重子湮沒快度關(guān)聯(lián)的研究.趙維勤，高崇壽編.第五屆 高能粒子產(chǎn)生和重離子碰撞理論研討會文集，北京：中國高等科學技術(shù)中心， 1996： 105圖書：著者.書名.版本.出版地：出版者，出版年.頁次如果該書是第一版則可以略去版次。例如：韓其智，孫洪洲.群論.北京：北京大學出版社，1987.101預(yù)印本：作者.論文題目.預(yù)印本編號（出版年份）例如：Xiaofeng Guo and Jianwei Qiu.The leading power corrections to the structure functions.hepph/9810548（1998）學位論文：作者.論文題目.學士（或碩士、博士）學位論文.保存地點：保存單位， 年份例如：陳異.納米粒子形貌控制研究.碩士學