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煤质分析仪是利用热重分析法对煤炭中的水分、灰分和挥发分的含量进行检测的专用精密分析仪器,是常用的煤炭化验设备之一,对煤炭资源的清洁开发和高效利用起着重要的作用。对于现有的的煤质分析仪而言,其内部的传动系统大多是由气缸或者凸轮机构组成,而这两种传动方式都存在较多的不足之处。鉴于此,本文对煤质分析仪的机械传动及其控制系统进行重新设计,并加以实现。本文按照模块化设计的思路,把煤质分析仪的架构分为七大模块：加热炉模块、转盘模块、称重模块、机械传动模块、电气控制模块、通气模块、机壳模块。本文是一个横向课题,加热炉模块、转盘模块及称重模块已经由项目甲方提供并限定使用,本文研究的主要内容是机械传动模块和电气控制模块的设计,并且电气控制模块的设计重点围绕机械传动模块的控制系统展开,同时,把称重模块并入电气控制模块加以讨论。首先,对机械传动模块展开设计。机械传动模块以直线模组为基础,主要有五部分构成：滚珠丝杠副、光轴导轨、同步带轮及同步带、步进电机和支架。机械传动模块以滚珠丝杠副为核心部件,以光轴导轨为导向部件,以同步带轮及同步带为传动调节部件,以步进电机作为动力源,实现高效、精密、平稳的传动,同时,也便于实现数字化控制。其次,对电气控制模块展开设计。电气控制模块包括硬件和软件两部分,再次利用模块化技术,把电气控制模块分为若干二级模块,其硬件主要由Atmegal6单片机、步进驱动器模块、传感器模块、称重模块和显示模块组成,软件主要有目标程序模块组成。ATmegal6通过步进驱动器驱动步进电机工作,通过传感器的信息反馈来实现闭环控制,最后读取称重模块的称重信息,并输出到显示模块上。这样,电气控制模块与机械传动模块一起就构成了一个闭环控制系统,实现了样品自动化检测的功能。相对于同类煤质分析仪产品,本文设计的煤质分析仪的机械传动及其控制系统具有结构简洁、标准化程度高、互换性强的特点,并且运行可靠、检测效率和检测精度较高。在设计方法上,本文从模块化设计的角度,运用CAD/CAE技术,绘制了机械传动模块的工程图及其三维模型,并进行了机械强度分析；运用单片机嵌入式开发技术,把电气控制模块细分为若干个二级模块,绘制出原理图及PCB；最后,做出实物模型,通过相关实验进一步验证了本设计的可行性及优点。