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近年来,随着近代陶瓷工业技术的不断发展和人民生活水平的日益提高,陶瓷墙地砖已经成为人类生产生活和现代化建设中不可缺少的材料之一。但是由于陶瓷坯泥在真空练泥机中受力不均匀又无法直接测量等原因,严重影响了陶瓷产品的质量。针对这个生产当中迫切解决的问题,本文提出了陶瓷坯泥内应力在线软测量的方法。
目前,软测量方法是过程控制和检测领域中研究的热点之一,该方法主要是把自动控制原理、人工神经网络、模糊数学、计算机技术、虚拟仪器技术等相关知识与生产工艺进行有机地融合,通过对被测对象主导变量的分析,选择容易直接测量的辅助变量对比较难直接测量的主导变量进行间接测量的一种方法。其主要通过二者之间的某种对应数学关系来推断和估计,最终实现以软件来代替仪器的各种测量功能。
本课题主要研究真空练泥机机头内壁压力和陶瓷坯泥内部应力之间的对应关系,建立软测量模型后,利用神经网络与虚拟仪器技术实现坯泥内部应力的在线测量,从而更好地检测陶瓷产品的质量。
根据课题中测量系统的技术要求,对组成该系统硬件的各部分进行了具体的设计,选择了合适的相关部件,构建了一套完整的智能软测量硬件系统,并且分析了系统软件的功能及结构,详细阐述了软件各模块的具体开发过程、实现效果及该软件的具体操作方法。
本文中,采用美国NI公司的高效图形化开发软件LabVIEW8.5为平台搭建虚拟仪器在线软测量系统,实现了真空练泥机机头内壁压力数据实时采集与显示,以及通过BP神经网络的学习与拟合运算,最终实现陶瓷坯泥内应力在线显示,使得神经网络与虚拟仪器有机结合。
通过大量的样本采集与仿真实验结果表明:该系统能精确拟合压力与内应力之间的对应关系,并在此基础上完成坯泥内部应力的在线软测量。