1. 研究目的与意义
在制革业中,经常需要对皮革面积进行测量和计算。皮革面积多是不规则的,用直尺测量或靠估算既不方便更不准确。不规则皮革面积的测量过去只靠人工在格板上进行,不仅劳动强度大,而且测量精度依赖于人,误差很大。随着皮革产量的增加,单靠人工测量已远远不能满足生产要求,因此需要设计一种测量系统来实现自动测量。皮革面积测量系统是皮革行业自动化生产的重要组成部分,它的普遍使用是皮革行业发展的必然趋势。种种原因使得我国大部分地区的皮革仍然延续人工测量的方式,度量衡水平较为落后。因此,研制出一种操作简单,功能强大,价格较为低廉的皮革面积测量装置十分有现实意义。对于皮革表面积自动测量装置的设计,首先明确皮革表面及测量的目的,即皮料在加工之前一般是不规则形状的,尤其是边缘及其他部位的豁口.这些都影响了皮革面料的充分应用.造成了原料的浪得.目前被广泛使用的是一种红外感应传感器皮革面积测量机.这种一起从原理上分析影响测量精度的因素较多,因此测量精度不高,为使机器达到一定的测量精度,测量前要用标准校对仪器进行多次校准,操作过程复杂。
2. 研究内容和预期目标
主要工作包括以下几个方面:
(1)建立皮革面积测量系统工作原理模型及具体机构
皮革面积测量系统的用途是快速准确的测量出每张不规则的皮革的面积,同时对测量出的数据进行后续处理。本文对整个系统的搭建及各个执行机构做出原理性说明,对系统的测量原理,测量装置,测量过程做出详细的设计。
3. 研究的方法与步骤
本系统主要功能是测量皮革的面积,因此系统的测量精度以及对测得数据的处理是系统的重要工作。本系统的CPU是基于51内核的单片机,由于51内核的单片机芯片与其他高端芯片相比自身运算速度较慢,浮点运算能力较差,倘若在测量控制中采用边缘积分检测算法或模糊加权法,其程序复杂且涉及到大量浮点运算,这对于本系统的CPU难以实现,因此,本系统在尽量提高测量精度的基础上,采用相对较简单的网格累加测量算法。
皮革面积的测量是一个二维平面面积的测量问题。由于皮革形状不规则,测量时采用网格法,即将皮革分成等面积的单元小格,累计小个的个数就可以得到皮革的面积.在单片机控制的皮革面积测量机中控制皮革匀速通过上下相对的两列红外发射二极管和红外接收三机关之间,皮革每前进0.015m,红外管逐点扫描一次,单片机累计被皮革遮挡住的红外管个数,由于相邻红外管之间相隔0.025m,因而每个被遮挡的红外管对应的单元小格的面积为0.000375m2,与累计红外管的总数相乘几位被测量皮革面积。然而皮革边缘部分一般不能完全充满整个单元小格,测量时可能有的部分遮挡住了红外光,被认为是一个单元小格的面积,有的部分没有遮挡住红外光,就被舍去了,这样就造成了一定的误差。从理论上讲,进一步细分单元小格就可以提高测量精度,但实际上受传感器安装空间和单片机执行速度等因素的限制,单元小格的细分有限度的。4. 参考文献
[1]杨宝清.现代传感器技术基础[m].北京:中国铁道出版社。2005.
[2]李杰,崔玉龙,司维鹏,等.基于线阵ccd的运动板材边缘检测方法[j].应用光学,2008,29(2):275—278.
[3]林莹,应用单片机测量不规则大面积, 暨南大学学报1996,7,17卷第三期
5. 计划与进度安排
1月15——3月13日查阅相关文献资料,进行课题调研,学习相关知识,撰写开题报告;
3月14日——3月27日提交开题报告,进行系统整体设计;
3月28日——4月10日系统硬件设计,原理图绘制,搭建模型与调试;
