电镀层厚度测量方法的研究与实现-毕业论文

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1、硕士学位论文电镀层厚度测量方法的研究与实现ResearchandRealizationofPlatingThicknessMeasurementMethod作者姓名：指导教师：学科专业：化学工程年月分类号密级UDC江汉大学学位论文电解式测厚仪的设计导师姓名职称教授任星海高级工程师申请学位级别硕士学科专业名称化学工程论文提交日期年4月11日论文答辩日期年6月2日学位授予单位江汉大学答辩委员会主席学位论文评阅人第V页江汉大学硕士研究生学位论文摘要测厚仪作为用来测量管道、铸件、船壳、锅炉、机加工零件、储油罐、轨道的镀层厚度的主要

2、仪器，在化工行业、汽车制造业、造船业、机械制造业当中都有着广泛的应用。近些年来，随着芯片技术和集成电路的飞速发展，测厚系统也逐步向着数字化、自动化、小型化、智能化方向改进，但在测量范围和测量误差方面仍待提高。本文研究内容分为以下三个部分。第一部分，简单介绍了金相显微镜法、X-射线荧光法、磁性测厚仪等多种测厚技术的原理和优缺点，找出了因将时间和厚度假设为直线关系而导致测厚仪误差大、可测范围窄这一主要原因，并提出了一种将测量厚度对应时间曲线的新型线性模型，对传统的电解测厚模型进行了改良。第二部分，基于此改良后的电解测厚模型，研

3、制了基于双单片机协同工作的便携式测厚仪。本测厚仪分为用户操作终端和执行终端两个独立部分：其中执行终端主要功能是负责恒流源输出，电机转速调控，串口通信模块，控制微型嵌入式打印机，实现测量过程中厚度和时间的数学模型；用户操作终端主要实现液晶显示相关参数，实时时钟和按键的输入控制。第三部分，完成了基于双单片机协同工作的便携式测厚仪的硬件和软件部分设计。硬件部分执行终端以MSP430单片机做主控微处理器，辅以自带12位的D/A转换和双运放LM138设计高精度恒流源电路，串口外接一个嵌入式微型打印；用户操作终端以TI公司的80C51

4、做主控微处理器，控制液晶显示和按键输入等。软件部分全部是由C语言按相应功能分模块完成的，方便后期对仪器进一步升级开发。实测数据表明，本文所设计的测厚仪的测量误差保持在2%以内，相比现有测厚仪的测量效果（误差值10%左右），有了显著的提高。关键词：单片机；测厚仪；建模；数控恒流源；C语言第V页江汉大学硕士研究生学位论文AbstractElectrolyticthicknesswidelyusedshipbuilding,petrochemicals,powerplants,automobilemanufacturing,ma

5、chinerymanufacturingindustrywhichcanmeasurethehull,boils,pipes,tanks,rail,slabcasting,thethicknessofmachiningparts,analysisthecorrosiondegree.Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofchiptechnologyandintegratedcircuits,thicknessmeasurementsystemisalsoimprovedgradual

6、lytowarddigitization,automation,miniaturizationandintelligence,butyettobeimprovedintermsofthemeasurementrangeandmeasurementdeviation.Thispaperisdividedintothreeparts.Thefirstpart,abriefintroductiontotheprinciples,Strengthsandweaknessesofopticalmicroscopymethod,X-r

7、ayfluorescence,magneticgaugeandothermeasuringtechniquetofindouttheresultofthetimeandthethicknessisassumedtobealinearrelationshipwhichledtogaugeerror,narrowthemainreasoncanbemeasured,andproposedameasurecorrespondingtothethicknessofthetimecurveofthenewlinearmodel,th

8、etraditionalelectrolyticthicknessmeasurementmodelwasmodified.Thesecondpart,usedtheelectrolyticthicknessmeasurementofthisimprovedmodel,developedaportable