為了準(zhǔn)確測量木材在窯干過程中的含水率,本課題設(shè)計(jì)了一種多功能的木材含水率在線檢測系統(tǒng),通過分段測量來增加含水率全量程檢測的準(zhǔn)確度。該含水率檢測系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的主要區(qū)別在于可以有效避免采集的多路信號(hào)在進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)因互相干擾而引起的失真,可以同時(shí)檢測溫度、濕度和含水率,并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程顯示。本課題進(jìn)行了以下三個(gè)方面研究和設(shè)計(jì)。首先,根據(jù)國內(nèi)外木材含水率檢測系統(tǒng)的現(xiàn)狀,分析比較了溫度、濕度和木材含水率常用測量方法的優(yōu)點(diǎn)與不足,確定了本系統(tǒng)溫度測量采用熱電阻Pt1000傳感器,濕度測量采用平衡含水率法,木材含水率測量采用電阻法;根據(jù)系統(tǒng)所采用的平衡含水率和木材含水率測量方法,選擇了分段定量標(biāo)定平衡含水率和兩電極之間等效電阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系、木材含水率和兩電極之間等效電阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系。其次,在上述分析比較和定量標(biāo)定的基礎(chǔ)上,對(duì)木材含水率在線檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理過程,分別進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。因?yàn)楸鞠到y(tǒng)要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無線遠(yuǎn)距離顯示,所以系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理部分和GPRS終端部分采用了RS485總線通訊,來實(shí)現(xiàn)CPU與無線發(fā)射模塊之間的信息傳輸,從而達(dá)到了測量結(jié)果可以無線遠(yuǎn)距離的顯示。為了將來能夠做到根據(jù)所檢測到的信息進(jìn)行某些控制操作,本系統(tǒng)在電路板上還預(yù)留了一個(gè)I/O接口引出端。最后,根據(jù)系統(tǒng)的功能要求和設(shè)計(jì)目標(biāo),繪制了采集處理模塊的電路原理圖及PCB圖,并制作了印制電路板,進(jìn)行了實(shí)際驗(yàn)證,從而搭建了木材含水率在線檢測系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
【學(xué)位單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S782.31;TP274
【部分圖文】：

圖 2.1 冰點(diǎn)槽補(bǔ)償方式Figure 2.1 Freezing point compensation method補(bǔ)償方式溫度恒定的水槽中，加入水槽中的溫度保持在 T0℃，那Δ = E(T,T ) + E(T ,0) = E(T ,0) 溫度。公式，我們可以發(fā)現(xiàn)，在整體回路里面對(duì)溫度進(jìn)行改正或這樣的話就能夠做到完全補(bǔ)償。橋法中一般都不會(huì)使用上述的方式。如圖 2.2 所示，補(bǔ)償電橋衡電橋回路中的不平衡電壓 Uab當(dāng)作補(bǔ)償信號(hào)，那么在測出現(xiàn)變化或者其溫度不是 0℃就會(huì)造成熱電勢的變化。

圖 2.1 冰點(diǎn)槽補(bǔ)償方式Figure 2.1 Freezing point compensation method恒溫槽補(bǔ)償方式端放在溫度恒定的水槽中，加入水槽中的溫度保持在 T0℃，那Δ = E(T,T ) + E(T ,0) = E(T ,0) 為被測溫度。上面的公式，我們可以發(fā)現(xiàn)，在整體回路里面對(duì)溫度進(jìn)行改正或起點(diǎn)，這樣的話就能夠做到完全補(bǔ)償。補(bǔ)償電橋法業(yè)生產(chǎn)中一般都不會(huì)使用上述的方式。如圖 2.2 所示，補(bǔ)償電橋?qū)⒉黄胶怆姌蚧芈分械牟黄胶怆妷?Uab當(dāng)作補(bǔ)償信號(hào)，那么在的溫度出現(xiàn)變化或者其溫度不是 0℃就會(huì)造成熱電勢的變化。

內(nèi)部有熱電極，絕緣保護(hù)套，接線盒等元器件，如圖2.3 所示。圖 2.3 熱電偶的結(jié)構(gòu)Figure 2.3 Structure of the thermocouple1-熱電極 2-絕緣套管 3-保護(hù)管 4-接線盒1、熱電極熱電極的直徑通常是由測量范圍和用途來定的，常用的熱電極材料分貴金屬和普通金屬兩大類，一般對(duì)熱電偶的電極材料做如下基本要求：（1）、在標(biāo)準(zhǔn)的測量溫度范圍內(nèi)，不僅要有穩(wěn)定的熱電性質(zhì)，而且要有充分穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，要抗氧化耐腐蝕；（2）、高的電導(dǎo)率，低的電阻溫度系數(shù)與比熱容；（3）、測量溫度的時(shí)候，回路中會(huì)有一個(gè)相對(duì)較大的熱電勢;（4）、材料的復(fù)合型要好，穩(wěn)定性要強(qiáng)，而且整體造價(jià)要低廉。2、絕緣套管絕緣套管又叫絕緣子，最主要的功能就是將熱電偶的兩個(gè)電極分開，防止兩個(gè)電極通過導(dǎo)體接觸進(jìn)而出現(xiàn)短路，常用的絕緣子有很多種，應(yīng)根據(jù)測量范圍和實(shí)際測量環(huán)境來選擇。3、保護(hù)管為了使熱電偶能夠有較長的使用壽命和保證測量的準(zhǔn)確度，需要有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)裝置，這樣可以防止熱電極直接和被測介質(zhì)接近，避免各種有害氣體和物質(zhì)的侵蝕，同時(shí)還可以避免火焰和氣流的直接沖擊作用。保護(hù)套管采用的材料需根據(jù)各種熱電偶的類型和實(shí)際使用時(shí)熱電偶所處介質(zhì)情況而定。4、接線盒接線盒主要是起著一個(gè)聯(lián)通的作用
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本文編號(hào)：2858306