电子皮带秤的分析.docx

芨山大学毕业设计（论文）电子皮带秤测试系统的设计研究学院（系）电气工程学院年级专业学生姓名指导教师答辩日期学院：电气工程学院系级教学单位：仪器和卜学与工程学号4学生专业姓名班级题目题目名称电子皮带秤测试系统的设计研究题目性质1 .理工类：工程设计（）；工程技术实验研究型（）；理论研究型（）;计算机软件型（）:综合型（）2 .管理类（）；3.外语类（）；4.艺术类（）题目类型1.毕业设计（J）2.论文（）题目来源科研课题（）生产实际（）自选题目（）主要内容1分析电子皮带秤工作原理2设计应变传感器技术测量系统3设计数据采集系统基本要求1了解电子皮带秤工作原理2掌握应变传感器技术3设计出电子皮带秤数据采集系统一参考资料1汪星明.数据采集管理系统.北京:北京大学出版社,20032栾桂冬主编.传感器及其应用.西安电子科技大学出版社,20023施汉谦,沈文敏.电子称技术M.北京:中国计量出版社,2002周次第14周第58周第912周第1316周第1718周应完成的内容查阅资料阅读文献方案论证建立模型理论分析算法研究程序设计仿真实验撰写论文准备答辩指导教师：时培明职称：讲师2010年12月11日系级教学单位审批：年月日摘要电子皮带秤主要应用在散货称重和检测等方面，尤其对于煤炭和烟草产业来说，起着不可或缺的作用。在煤炭称重测量方面，我们处于化石能源日趋紧张的今天，对煤炭产量的精确测量和控制，不仅关系到企业本身的利益，同时也关系到国家能源战略。同时，在烟草称重测量方面，随着生活水平的提高，人民对卷烟质量和吸味的要求越来越高，对烟厂来说，就是要不断提高卷烟生产过程的质量控制和配方控制，以满足市场要求。因此，无论从哪个方面来说，电子皮带秤的高稳定性和高计量精度都显得越来越重要。本文以称重原理和误差分析为基础，提出了新型电子皮带秤的方案，并列举了相应的实施和验证。本文首先介绍了国内外电子皮带秤的发展状况以及国内烟草行业和国内煤炭行业的状况，然后分析了电子皮带秤的称重原理以及现有电子皮带秤的结构，指出了各种电子皮带秤的优点和不足。接着，以电子皮带秤的误差源树展开分析，说明误差产生的原因以及如何克服和减少误差的方法，在具体通过对双托银双杠杆电子皮带秤进行误差分析，得出了提高电子皮带秤精度和长期稳定性的方法以及可维护性和可维修性的思想，进而提出了新型电子皮带秤的方案。经过误差分析、结构分析以及相关实验，证明了新型电子皮带秤较以往的电子皮带秤有着明显的优点。关键词电子皮带秤；误差分析；称重原理；结构分析；误差源；精度AbstractElectronicbeltweighingconveyorappliesinbulkweighingandinspectionmajorly,especiallyirreplaceableforcoalindustryandtobaccobusiness.First,onbehalfofcoalweighingandsurveying,asfossilenergyisbecomingmoreandmorepreciousnowadays,tohavethecoalproductionmeasuredandcontrolledprecisely,notonlymattersthebenefitofindustrialcompanies,butalsoinfluencesthenationalstrategyofenergy.Meanwhile,onbehalfoftobaccoweighingandsurveying,thedemandforhighqualityandgoodtasteofcigaretteisincreasingasthestandardoflivingisraised.Inordertomeetthedemand,thecigarettefactoryhastocontinuouslyimprovethequalitycontrolandreceiptcontroloftheproduction.Therefore,itisevidentthatthisconditionmakesthehighstabilityandprecisionoftheelectronicbeltweighingconveyormoreandmoresignificant.Basedonthediscussionoferroranalysisandweighingprinciple,thispaperpresentsanewtypeelectronicbeltweighingconveyoranditsrelativetests.Firstly,thepaperintroducesthesituationofnationalcigaretteandcoalindustries,anddiscussesthedevelopmentoftheelectronicbeltweighingconveyorbothdomesticlyandabroad.Secondly,itanalyzestheweighingprinciplesandthestructureofcurrentelectronicbeltweighingconveyor,andpointsouttheadvantagesanddisadvantagesoftheweighingconveyor.Furthermore,itexplainsthereasonoferrorandhowtoovercomeandreduceerrorthroughtheanalysisofatreeoftheerrorsourceoftheelectronicbeltweighingconveyor.Givingtheexampleoftheerroranalysisoftheelectronicbeltweighingconveyorwithdoubleidlersandlevers,itbringsoutthemeasurestoimprovetheprecisionandstability,andtheideasofserviceabilityandmaintenanceabillty.Asaresult,theproposalofthenewtypeelectronicbeltweighingconveyorisputforward.Itisillustratedthatthisnewtypeelectronicbeltweighingconveyorhasanobviousadvantagecomparedwiththeoldonesthroughalotoftestsandanalysisoferrorandstructure.KeywordsElectronicbeltweighingconveyorErroranalysisWeighingprincipleStructureanalysisErrorsourcePrecision目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1 课题背景11.2 无线传感器网络概述11.2.1 网络体系结构21.2.2 传感器网络特点及应用31.3 无线传感器网络拓扑控制综述41.3.1 无线传感器网络拓扑控制研究意义41.3.2 无线传感器网络拓扑控制研究现状41.4 本文主要研究内容5第2章XTC拓扑控制算法研究72.1 引言72.2 网络拓扑设计目标72.3 典型拓扑控制算法XTC82.3.1 XTC算法及特性研究82.3.2 算法局限性分析102.4 XTC的改进算法102.4.1 RTC和-RTC算法142.4.2 A-XTC算法152.5 本章小结20第3章无线通信链路特性分析与论证213.1 引言213.2 无线链路的度量与建模213.2.1 常用链路度量标准对比223.2.2 链路模型的构建233.3 链路特性分析及实验253.3.1 MS实验平台253.3.2 通信链路的不稳定性273.3.3 接收信号强度相关特性293.4 本章小结30第4章基于链路质量的拓扑控制算法EPTC314.1 引言314.2 EPTC算法原理及组成314.2.1 算法设计理论基础314.2.2 EPTC算法构建344.2.3 EpTC算法举例384.3 EPTC特性分析与证明414.3.1 链路对称性414.3.2 网络连通性424.3.3 节点度限制特性424.4 本章小结44第5章EPTC算法性能评价455.1 弓I言455.2 性能分析与评价455.2.1 算法复杂度分析455.2.2 健壮性与稀疏性的权衡465.2.3 网络平均能耗及其均衡性研究505.3 本章小结52结论54参考文献56致谢59附录1开题报告60附录2文献综述65附录3外文翻译70附录4外文复印件79第1章绪论1.1 课题背景电子皮带秤是烟草制线和打叶复烤生产线上最重要的单机计量设备。它对生产线上的各个环节分别起着流量控制、精确掺兑配比，以及投入产出统计等重要作用，为烟厂整体的信息化管理和其他方面的操作提供着正确的原始数据。同时.，随着人民的生活水平提高，对卷烟质量和吸昧的要求也越来越高，这对烟厂来说，就要求提高烟生产过程的质量控制、配方控制，以满足市场的要求。因而，对电子皮带秤的高稳定性和高计量精度的要求，也显的越来越重要。悬浮式电子皮带秤是目前理论和实际都承认的一种高稳定性、高精度的产品，但目前在烟草行业并没有推广应用，如能研制出适合烟草行业特点的该类新型电子皮带秤在烟厂推广使用，这将会更好的满足烟厂的计量和控制要求。进入二十一世纪以来，国际上对于电子皮带秤的研究和开发也取得了很多重大进展。其中以SyStemEqUiPment公司研发的电子皮带秤的倾角传感器、美国输送称重公司设计的CWTi型直接承重式秤架以及日本尤尼帕斯公司推出的F805-BC皮带秤采用全彩触摸屏累计器最为引人关注。国内各相关企业与公司也在加紧相关方面的研究。到九十年代末期，随着烟草行业制丝工业和质量控制要求不断提高和PLC技术的不断发展，很多厂商开始了以可编程控制器为主机，以变频器作为调速功能部件的电子皮带秤的研制。目前已制造、安装和调试成功。1.2 电子皮带秤概述电子皮带秤是能检测皮带输送机上输送煤流烟草等散货累计重量的动态计量装置。下面从电子皮带秤的基本结构、特点及应用方面，进行基本阐述。1.2.1 电子皮带秤的基本结构电子皮带秤的基本结构如图IT所示，一般由六大部件构成，即秤架(Scaleframe)>称重传感器(Weighingsensor)>测速传感器(SPeedmeasurementsensor)>现场放大器(Siteamplifier)主控计算机(Franlecomputer)>显示器(MOnitor)。其中称重传感器在皮带秤的整体结构中，无论是对基本称重原理的讨论，还是对误差的分析，都起着至关重要的作用。而对秤架的分析与改良以及对测速传感器的误差控制，也是近年来各机构研究的重点。1.秤架2.称重传感器3.测速传感器4.现场放大器5.主控计算机6.显示器图1-1电子皮带秤结构图物料