智能数显折光仪的研究与开发

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1、中阌分类哇：11139学校代码:108S6学号:M010112121硕士学位论文Master’sThesis智能数显折光仪的研究与开发论文题目#机械制造及其自动化专业_______________________肖静文作者姓名_______________________程维明指导教师_______________________完成日期年W月中图分类号：TH39学校代码:10856学号：M010112121上海工程技术大学硕士学位论文智能数显折光仪的研宄与开发作者姓名：肖静文指导教师：程维明专业：机械制造及其自动化学院：机械工程

2、学院申请学位：工学硕士完成时间：2014年12月评阅人主席：嘗少办成员：3火中上海工程技术大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到木声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:曰期：年iW/0日上海工程技术大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国

3、家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海工程技术大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密cZ(请在以上方框内打“V”）学位论文作者签名指导教师签名^17□期年j月，广曰UniversityCode：10856StudentID:M010112121ResearchandDevelopmentofIntelligentDigitalRefractometerCandid

4、ate:XiaoJingwenSupervisor:ChengWeimingMechanicalManufacturingMajor:andAutomationMechanicalEngineeringShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,2014智能数显折光仪的研究与开发摘要折射率是透明、半透明材料的一个重要特性参数，折射率测量被广泛应用于食品、制糖、石油、化工、环保等领域，以及眼镜、珠宝鉴定行业。传统阿贝折射仪由于其纯光学机械结构的原因

5、，无法满足当前工业技术对精度和效率的要求。市场上引进的数字式折射率测量产品，大多光学结构设计复杂，价格昂贵，最大的缺陷是不能兼测固、液体材料的折射率，不能满足市场的广大需求。本文以工业自动化生产为应用背景，以高精度、自动快速测量为目的，研发一种基于线阵CCD图像传感器，能兼测固、液体材料折射率的智能数显折光仪。按照光的全反射原理，以等腰梯形折射棱镜为棱镜主体，采用线阵CCD图像传感器取代目视观察，根据量程和分辨率，分析、设计了仪器的光学系统。采用单色光源以避免被测材料色散的影响。采用线阵CCD图像传感器检测明暗分界线的位置，提高了

6、仪器的测量精度和自动化程度。以高性能微处理器C8051F060为核心，设计了整机的硬件电路，对所用各相关器件进行了选型，采用AltiumDesigner完成了硬件电路原理图的绘制与PCB板的布局。采用C语言编程，设计了仪器的软件系统，包括控制软件和图像处理软件。进行整机软硬件调试，可完成预定的各项功能。对仪器原理样机进行测试实验。实验结果表明光学系统设计总体合理，硬件电路符合要求，人机界面使用方便，可对透明及半透明固体材料和液体材料进行折射率测量，有着良好开发和应用前景。关键词：折光仪，全反射，折射率测量，自动测量，线阵CCDIR

7、esearchandDevelopmentofIntelligentDigitalRefractometerABSTRACTTherefractiveindexoftransparent,translucentmaterialisanimportantcharacteristicparameter.Therefractiveindexmeasurementiswidelyappliedinthefieldoffood,sugar,oil,chemicalindustry,environmentalprotection,andgla

8、sses,jewelryappraisalindustry.Becauseofitspureopticalandmechanicalstructure,traditionalAbberefractometercannotmeettherequire