本文關(guān)鍵詞：螺旋不連續(xù)加料出料段顆粒填充率檢測(cè)方法及系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有大量粉粒物料需要通過(guò)螺旋不連續(xù)定量加料的方式實(shí)現(xiàn)定量配料和定量包裝。螺旋不連續(xù)加料屬于氣/固兩相流體系,與傳統(tǒng)單相流體相比,固相流體在管道中發(fā)生著不可預(yù)測(cè)的變化,大大增加了參數(shù)測(cè)量的難度,其中顆粒填充率是顆粒流動(dòng)中常測(cè)量的參數(shù)之一。尤其在螺旋不連續(xù)定量加料過(guò)程中,顆粒填充率是衡量螺旋不連續(xù)加料效果的重要指標(biāo),顆粒填充率的獲取對(duì)提高工農(nóng)業(yè)中生產(chǎn)定量配料和包裝的質(zhì)量和效率等均有重要意義。本文結(jié)合實(shí)際螺旋加料裝置結(jié)構(gòu),采用基于電容法測(cè)量技術(shù)的顆粒填充率檢測(cè)方法,開展螺旋不連續(xù)加料管體內(nèi)出料端顆粒填充率檢測(cè)方法及應(yīng)用試驗(yàn)研究。具體工作如下:首先,綜合分析國(guó)內(nèi)外關(guān)于顆粒填充率檢測(cè)的方法,結(jié)合課題要求,選擇電容法測(cè)量技術(shù)測(cè)量顆粒填充率;理論分析其檢測(cè)原理,建立數(shù)學(xué)模型,在已有螺旋加料機(jī)輸送管道結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)傳感器結(jié)構(gòu)模型;探討分析主要因素包括螺旋電極張角、屏蔽罩、徑向電極及待檢測(cè)區(qū)域周圍物料填充情況對(duì)填充率檢測(cè)性能的影響。其次,基于有限元仿真軟件COMSOL Multiphysics 4.3a,確定傳感器輸出性能仿真內(nèi)容及步驟,對(duì)傳感器二維有限元仿真建模,并設(shè)置仿真參數(shù),仿真探討了屏蔽罩、徑向電極以及傳感器的不同結(jié)構(gòu)參數(shù)大小對(duì)傳感器輸出性能的影響,通過(guò)分析對(duì)比得到較優(yōu)傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù),為制作實(shí)際傳感器提供了理論依據(jù)。然后,根據(jù)仿真分析結(jié)果,結(jié)合實(shí)際情況,制作了填充率檢測(cè)傳感器。采用MSP430F149單片機(jī)和MS3110電容轉(zhuǎn)換芯片,設(shè)計(jì)了檢測(cè)系統(tǒng)硬件及主要軟件,在IAR集成軟件開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行了檢測(cè)系統(tǒng)軟硬件聯(lián)合調(diào)試,實(shí)現(xiàn)了微弱電容的測(cè)量。最后,以直徑1 mm的西米作為填充物料,開展填充率傳感器輸出性能試驗(yàn)、標(biāo)定試驗(yàn)和顆粒填充率測(cè)量性能試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,顆粒填充率檢測(cè)的實(shí)際值與理論值之間的相對(duì)誤差在-6.28%~5.66%之間。
【關(guān)鍵詞】：顆粒填充率 電容法 有限元分析 微弱電容檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP274
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 顆粒填充率檢測(cè)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 電容法測(cè)量顆粒填充率國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.3 電容傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排18-20
• 第二章 電容法顆粒填充率檢測(cè)方法機(jī)理分析20-25
• 2.1 電容法顆粒填充率檢測(cè)方法概述20
• 2.2 電容法顆粒填充率檢測(cè)傳感器結(jié)構(gòu)模型20-22
• 2.3 填充率檢測(cè)機(jī)理及數(shù)學(xué)模型22-23
• 2.4 填充率檢測(cè)影響因素分析23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 顆粒填充率傳感器輸出性能仿真分析25-40
• 3.1 有限元分析及COMSOL軟件介紹25
• 3.2 傳感器輸出性能仿真內(nèi)容及步驟25-27
• 3.3 仿真建模與參數(shù)設(shè)置27-32
• 3.3.1 傳感器有限元模型的數(shù)學(xué)描述27-28
• 3.3.2 傳感器的有限元模型28-32
• 3.4 屏蔽罩與徑向電極對(duì)傳感器輸出性能影響32-33
• 3.5 傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)傳感器輸出性能影響33-39
• 3.5.1 屏蔽罩半徑對(duì)電容影響模擬分析33-35
• 3.5.2 電極張角對(duì)電容影響模擬分析35-36
• 3.5.3 徑向電極嵌入深度對(duì)電容影響模擬分析36-38
• 3.5.4 檢測(cè)區(qū)域周圍物料分布對(duì)電容影響模擬分析38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第四章 顆粒填充率檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及調(diào)試40-56
• 4.1 檢測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)40-41
• 4.2 檢測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)41-47
• 4.2.1 顆粒填充率檢測(cè)傳感器設(shè)計(jì)41
• 4.2.2 電容轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)41-45
• 4.2.3 單片機(jī)控制單元45
• 4.2.4 液晶顯示模塊45-46
• 4.2.5 電源模塊46-47
• 4.3 檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)47-53
• 4.3.1 軟件開發(fā)環(huán)境47-48
• 4.3.2 程序設(shè)計(jì)48-53
• 4.4 檢測(cè)系統(tǒng)軟硬件調(diào)試53-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第五章 顆粒填充率檢測(cè)試驗(yàn)研究56-63
• 5.1 試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容56-57
• 5.2 顆粒填充率傳感器輸出性能試驗(yàn)及標(biāo)定57-61
• 5.3 顆粒填充率測(cè)量性能試驗(yàn)61-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 本文主要研究工作63-64
• 6.2 工作展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 致謝69-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間學(xué)術(shù)成果70

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  本文關(guān)鍵詞：螺旋不連續(xù)加料出料段顆粒填充率檢測(cè)方法及系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：394482