本文關(guān)鍵詞：卡車檢查站多探頭鈾礦含量監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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【摘要】：鈾礦開采過程中,實(shí)時監(jiān)測運(yùn)礦卡車中礦石的鈾含量是生產(chǎn)中非常重要的環(huán)節(jié)。針對河北某鈾鉬礦區(qū)所用卡車載重大、測量精度要求高的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)了一套卡車檢查站多探頭(8個)礦石鈾含量監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要分為硬件部分和軟件部分。硬件部分主要包括電源模塊、信號檢測與處理模塊、數(shù)字控制電路。其中,電源模塊包括AC-DC降壓電路,DC-DC降壓電路。信號檢測與處理模塊主要包括:NaI探頭、由AD8066組成的多級信號放大電路、基線恢復(fù)電路、由LMV762MA組成的信號甄別電路以及由74HC221構(gòu)成的脈沖整形電路。γ射線經(jīng)過信號檢測與處理電路后變?yōu)橥环群蛯挾鹊拿}沖,然后送入單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)。數(shù)字控制電路主要包括:以32位處理器Cortex-M3為內(nèi)核的STM32F103ZET6單片機(jī)及其外圍電路、基于HC-SR04的超聲波測距模塊、基于DS18B20的多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動接口以及帶觸控功能的OLED顯示屏DMT48270K043_03WT。STM32憑借自身強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和掛載多種外接設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了多路數(shù)據(jù)的采集和保存、系統(tǒng)通信以及人機(jī)交互等功能。軟件主要由二部分構(gòu)成:(1)下位機(jī)基于keil uvision5平臺,利用C語言開發(fā)嵌入式軟件,主要包括:2路串口通信、1路USB通信、1路SPI通信、在TF卡上移植Fat Fs文件系統(tǒng)、8路計(jì)數(shù)單元的中斷控制、8路電壓的AD轉(zhuǎn)換、溫控以及測距等。(2)上位機(jī)基于美國NI公司的LabVIEW(版本號10.0(32位))開發(fā)人機(jī)交互界面,主要包括:管理員操作系統(tǒng)、普通員工操作界面、通信配置、下位機(jī)8路數(shù)據(jù)的解析、空車稱重、儀器標(biāo)定、鈾含量分析與LabVIEW文件系統(tǒng)等。本儀器系統(tǒng)采用在礦車上方設(shè)置2路探頭,礦車兩邊分別設(shè)置3路探頭的方式,對大型礦車進(jìn)行覆蓋式測量。每次測量過程中通過測距模塊和步進(jìn)電機(jī)的配合工作使得探頭與礦車保持相同的距離,該距離可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行修改。在出現(xiàn)電腦故障的情況下,為不影響礦區(qū)工作進(jìn)度,借助觸控OLED開發(fā)了下位機(jī)應(yīng)急系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備獨(dú)立測量鈾礦含量的功能,并且所有數(shù)據(jù)保存到TF卡,任何一臺計(jì)算機(jī)都可以通過USB接口訪問。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD67

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本文編號：1218444