薄膜厚度在线测量系统研制

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1、图书分类号：TP23学校代码：10213U.D.C.:621.38密级：公开工学硕士学位论文薄膜厚度在线测量系统的研制硕士研究生：王晓宇导师：原桂彬教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：仪器科学与技术所在单位：自动化测试与控制系答辩日期：2012年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TP23U.D.C.:621.38DissertationfortheDegreeofMasterinEngineeringDEVELOPMENTOFMEASUREMENTSYSTEMOFTHIN-FILMTHICKNESSON-LIN

2、ECandidate：WangXiaoyuSupervisor：Prof.YuanGuibinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InstrumentScienceandTechnologyAffiliation：DepartmentofAutomaticTestingandControlDateofOralDefense:July,2012DegreeConferringInstitution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕

3、士学位论文摘要塑料薄膜作为一种功能材料，已被广泛应用于包装、农业、工业等很多领域。随着应用范围的扩大，塑料薄膜的需求也逐渐增强，其生产规模也相应的扩大，对于薄膜厚度的测量要求更是不断提高。薄膜厚度是决定薄膜生产质量、产量的重要物理指标之一，关系到薄膜生产成本乃至生产企业的经济效益。薄膜厚度的非接触在线检测也成为生产企业亟待解决的问题。本文从当前我国薄膜厚度测量技术的发展状况出发，研究归纳了几种测厚方法的优缺点，提出了采用透射法测量薄膜厚度的方法，开发出了一套测量精度高、安全性高、价格低廉、维护简便的薄膜厚度在线测量系统。论文详细阐述了薄膜厚度

4、在线测量系统的硬件设计和软件实现。硬件设计主要是执行机构部分设计，包括“O”型扫描架结构设计、光源设计、功率计选型、PLC控制系统方案设计等。软件实现包括下位机PLC程序设计和上位机软件编程两部分，其中下位机PLC程序应用三菱PLC编程软件GXDeveloper进行程序设计，上位机采用VisualC++6.0编程。系统选用RS-232进行通信，实现实时、快速、准确的测量薄膜厚度。最后通过实际测量及数据分析，薄膜厚度在线测量系统在响应时间、测量重复性、稳定性、精度等方面完全满足企业的要求，同时具有操作便捷、维护简单、数据安全可靠的优点，达到工业

5、生产标准，具有推广价值。关键词：薄膜测厚；扫描架；PLC；VC++6.0-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAsakindoffunctionalmaterial,plasticfilmhasbeenwidelyusedinpackaging,agriculture,industryandotherfields.Accompaniedwiththeexpansionofapplicationscope,thedemandofplasticfilmisgraduallyincreasing,itsproductionscalei

6、salsoexpanding.Thefilmthicknessisoneoftheimportantphysicalindexesoffilmqualityandproductionandwhichrelatedtothefilmproductioncostsandtheeconomicbenefitsoftheenterprise.Thenon-contactmeasurementofthefilmthicknesshasbecomeanurgenttaskformanufacturingenterprises.Thisdissertati

7、onstudiesandsummarizestheadvantagesanddisadvantagesofseveralthicknessmeasuringmethodsfromthecurrentChinesefilmthicknessmeasuringtechnologydevelopmentsituation.Ahighaccuracyofmeasurement,highsafety,lowprice,easymaintenanceofthethin-filmthicknesson-linemeasurementsystemwasdev

8、elopedandthetransmissionmethodformeasuringfilmthicknesswasproposedinthisdissertati