本文關(guān)鍵詞：基于圖像的包衣機(jī)顆�；旌吓c傳熱過程的實(shí)驗(yàn)測量方法研究

  更多相關(guān)文章： 包衣機(jī) 圖像處理 顆粒 混合過程 傳熱過程 過程測量

【摘要】：包衣機(jī)是一種可以對(duì)糖果、片劑、丸劑等顆粒進(jìn)行水溶薄膜包衣和有機(jī)薄膜包衣的重要過程設(shè)備,廣泛適用于制藥、食品等行業(yè)。影響包衣質(zhì)量優(yōu)劣的主要因素是顆粒的混合過程及傳熱過程,而這兩者是相互耦合的,給包衣機(jī)的設(shè)計(jì)和操作優(yōu)化帶來困難。為此,國內(nèi)外學(xué)者在顆�；旌蟿�(dòng)力學(xué)仿真、熱動(dòng)力學(xué)建模方面開展了大量的理論研究工作。但是,由于實(shí)驗(yàn)測量方法的缺乏,目前對(duì)顆�；旌�-傳熱過程進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)研究相對(duì)較少,一般僅局限于對(duì)單個(gè)過程進(jìn)行測量,而且大多采用熱電偶等侵入式溫度測量手段,不能反映包衣機(jī)內(nèi)顆粒的真實(shí)情況,無法為理論模型的驗(yàn)證提供可靠實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)。因此,急需研究一種能同時(shí)獲取顆�；旌霞皞鳠徇^程信息的非接觸式實(shí)驗(yàn)測量方法。針對(duì)以上問題,本課題依托教育部科研項(xiàng)目,以BY600包衣機(jī)為具體研究對(duì)象,提出一種基于可見光-紅外圖像處理的包衣機(jī)顆粒混合及傳熱過程的非接觸式實(shí)驗(yàn)測量方法;在此基礎(chǔ)上,研究不同操作條件下顆�；旌蠒r(shí)間與傳熱時(shí)間之間的關(guān)系,具有較高的理論價(jià)值與重要的工程意義。論文完成的具體工作和主要結(jié)論有:(1)采用可見光攝像頭(RGB)和紅外攝像頭(IR),設(shè)計(jì)了一套可見光-紅外圖像采集系統(tǒng),給出了興趣區(qū)域的定位方法,可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)包衣機(jī)顆�；旌线^程及傳熱過程的視頻圖像采集;采用VC++編程開發(fā)了對(duì)紅外圖像溫度分析軟件進(jìn)行了完善,實(shí)現(xiàn)了對(duì)每幀紅外圖像像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度數(shù)據(jù)的導(dǎo)出與分析功能。(2)提出了一種基于可見光圖像的顆�；旌线^程實(shí)驗(yàn)測量方法和基于紅外圖像的顆粒傳熱過程實(shí)驗(yàn)測量方法�；诳梢姽鈭D像,計(jì)算顆粒混合過程的特征量(接觸點(diǎn)數(shù)),測量出接觸點(diǎn)數(shù)隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化曲線;基于紅外圖像,引入興趣區(qū)域顆粒的溫度方差,作為傳熱過程的特征量。實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果表明,接觸點(diǎn)數(shù)曲線和溫度方差曲線能較好地反映混合過程及傳熱過程隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化。(3)在本文實(shí)驗(yàn)條件下,接觸點(diǎn)數(shù)曲線(混合過程曲線)和溫度方差曲線(傳熱過程曲線)在經(jīng)過一小段時(shí)間調(diào)整后,均到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài),可以用一階系統(tǒng)階躍函數(shù)來描述。本文通過對(duì)兩種過程曲線進(jìn)行最小二乘擬合,給出了顆粒混合時(shí)間和傳熱時(shí)間的量化計(jì)算公式。(4)根據(jù)以上提出的測量方法,進(jìn)行了8組物理實(shí)驗(yàn),測量了不同轉(zhuǎn)速和初始溫度下顆粒混合過程曲線及傳熱過程曲線,以研究顆�；旌蠒r(shí)間與傳熱時(shí)間的關(guān)系。為了能夠?qū)@兩種不同的物理過程進(jìn)行比較和分析,引入了無量綱變量,對(duì)曲線進(jìn)行了歸一化處理。對(duì)比分析結(jié)果表明:在本文的實(shí)驗(yàn)條件下,顆�；旌蠒r(shí)間以及傳熱時(shí)間均隨轉(zhuǎn)速的增加而減小。在相同轉(zhuǎn)速下,改變顆粒的初始溫度時(shí),顆粒混合時(shí)間不變,但是傳熱達(dá)到穩(wěn)態(tài)所需要的時(shí)間變長。這與已有文獻(xiàn)中的理論研究結(jié)果一致,間接表明了本文所提出的基于圖像的顆粒混合與傳熱過程實(shí)驗(yàn)測量方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：包衣機(jī) 圖像處理 顆粒 混合過程 傳熱過程 過程測量
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.41;TB486
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-14
• 第1章 緒論14-19
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 選題意義17-18
• 1.4 本文主要內(nèi)容18-19
• 第2章 可見光-紅外圖像采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)19-35
• 2.1 BY600包衣機(jī)技術(shù)參數(shù)19-20
• 2.2 可見光-紅外圖像采集系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)20-24
• 2.3 本文所采用的圖像處理軟件24-29
• 2.4 實(shí)驗(yàn)參數(shù)及實(shí)驗(yàn)步驟29-32
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)29-30
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)步驟30-32
• 2.5 可見光圖像與紅外圖像對(duì)比分析32-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 第3章 基于圖像的顆粒混合時(shí)間與傳熱時(shí)間測量方法35-51
• 3.1 基于可見光圖像的顆�；旌蠒r(shí)間測量方法35-41
• 3.1.1 顆粒混合過程特征量Contact的圖像檢測算法35-37
• 3.1.2 顆�；旌线^程Contact曲線分析37-38
• 3.1.3 顆粒混合過程曲線的擬合模型38-40
• 3.1.4 顆�；旌蠒r(shí)間的計(jì)算方法40-41
• 3.2 基于紅外圖像的顆粒傳熱時(shí)間測量方法41-50
• 3.2.1 顆粒發(fā)射率的選取方法41-44
• 3.2.2 顆粒傳熱過程特征量（溫度方差）的圖像檢測算法44-46
• 3.2.3 顆粒傳熱過程曲線分析46-47
• 3.2.4 顆粒傳熱過程曲線的擬合模型47-50
• 3.2.5 顆粒傳熱時(shí)間的計(jì)算方法50
• 3.3 本章小結(jié)50-51
• 第4章 測量方法有效性分析51-62
• 4.1 混合過程曲線與傳熱過程曲線的歸一化處理51-53
• 4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有效性對(duì)比分析53-61
• 4.2.1 轉(zhuǎn)速對(duì)顆粒混合過程與傳熱過程的影響驗(yàn)證53-60
• 4.2.2 初始溫度對(duì)顆�；旌线^程與傳熱過程的影響驗(yàn)證60-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論與展望62-64
• 1. 結(jié)論62-63
• 2. 今后工作的展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 致謝68-69
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄69-70
• 附錄B MATLAB源程序70-74

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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8 潘，

本文編號(hào)：1104307