流浆箱开口度测量装置设计与开发毕业设计(编辑修改稿)

流浆箱开口度测量装置设计与开发毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

也是造纸机上发展最快的部件之一。 在国际 上已有诸如 Voith、 Metso、GL＆ V、 KADANT 等制造及相关自动化企业。 流浆箱的功能 , 概括地说 , 就是沿着造纸机的幅宽方向以一定的喷射角度向网部喷射出纸机抄造工艺所需的均匀一致的一定压力、速度、流量且内部纤维尽可能地均匀分散的上网浆流 , 同时提供纸机幅宽方向的定量、水分的微细调节 , 以保证获得所要求质量的纸页。 流浆箱的发展历程 , 也是纸页成形理论不断完善的过程。 1930 年 ~ 1940 年期间 , 人们对浆流的湍动和纸页成形的关系开始有所认识 , 开发了匀浆辊整流 毕业设计报告 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 元件。 1950 年 ~ 1970 年期间 , 人们已发现匀浆辊产生的湍动规模过大 , 认识到高湍流强度和微细的湍流规模 (缩称为 高强微湍流 ) 有助于纸页的成形 , 开发了阶梯扩散器消能整流元件。 1980 年 ~2020 年期间 , 人们意识到过度的高强微湍流会产生纸页结构疏松和出现典型的小粒状的絮聚分布等质量问题 , 湍流规模以纤维长度 (约 2mm ) 为理想状态 , 陆续研制开发出了配有高效水力整流元件的新型流浆箱。 如 Converflo 飘片式流浆箱、 Optiflo 流浆箱以及 Voith 公司的高湍动流浆箱。 而稀释水浓度控制技术的采用 , 在堰板全幅横向的小范围内改变浆料的浓度 , 来控制纸机横向的定量波动 , 避免采用唇板调节所带来的偏流和横流问题 , 是一个革命性的突破。 高速纸机流浆箱发展至今在系统设计、生产制造与控制系统等各方面都已成熟。 新式高速纸机流浆箱通过改进稀释水系统、喷嘴结构与机体结构，取消了热补偿系统与锥管回流，进一步完善了控制系统，使纸张的质量有了进一步的提高，能耗得到了显著降低。 通过不同的布置形式，可满足长网、夹网与新月形成形器和不同纸种的生产。 在包装纸板机、特种纸机与薄页纸机及改造纸机上的应用结果确实表明了新式流浆箱在产品质量、节能与操作性等方面的优势 ，具有显著的经济效益。 国内 流浆箱 发展情况 按时间划分 , 我国现代纸机 流浆箱 的发展可以分为 3 个阶段。 （ 1） 1980 年以前的工艺和技术 在 20 世纪 80 年代以前 , 我国造纸工业是以传统工艺为主 , 造纸生产的技术和装备都比较落后 , 自动化程度低 , 多以手动操作。 造纸机的车速一般在200m/min 以下。 这一时期采用的流送系统大都与 《 制浆造纸工艺学 》所述的纸料净化、 筛选流程设计和应用类似。 这一时期的 流浆箱 主要受设备性能和制造质量的局限。 当时条件下系统的设备配置情况是 , 造纸设备制造商主要分 布在上海、西安和辽阳 , 且数量不多。 压力筛以上海产的孔筛为主 , 其结构单一 , 筛选效果较差。 系统中会出现挂浆、粘结、纤维相互缠结、系统稳定性差、脉冲大的情况。 为解决上述问题 , 在系统中安装了高位稳浆箱 , 其主要功能是稳定上网浆的压力 , 降低由泵、筛、除渣器等设备引起的脉冲效应 , 同时还具备自然除气的 毕业设计报告 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 功能。 为弥补上述设备的不足 , 这一时期还同时存在沉砂沟以替代除渣器 , 外流振鼓式圆筛 ( 缝筛 ,缝宽 0125~ 015mm) 替代压力筛的情况。 （ 2） 20 世纪 90 年代流送系统工艺和技术的发展 20 世纪 90 年代对我国造纸工业来说是开放与发展的年代。 国外先进的造纸工艺和设备逐步进入我国 , 90 年代初期是以引进关键设备为主 , 其中就包括了纸机气垫式流浆箱和流送系统。 纸机的车速可以提高到 500m/ min 左右。 自动化程度提高 , 可以达到纵向定量自动控制和上网浆料浓度的自动控制。 单机设备引入了 PLC 控制。 至 90 年代末 , 我国已开始引进全套带稀释水的水力式流浆箱造纸生产线及 DCS、 QCS 系统 , 系统控制精度提高。 纸机流送系统开始采用封闭形式 , 浆料经过除渣、筛选、除气后进入流浆箱。 系统中除了压力、流量 等必须的自控装置外 , 还引入了稀释水横向定量自动控制装置。 这一时期同时出现了带有一次稀释和二次稀释的流送系统。 （ 3） 21 世纪纸机流送系统的特征和发展趋势 纸机流送系统在整个造纸流程中 , 具有举足轻重的作用。 随着制造技术和生产技术的不断提高 , 高科技产品和技术不断进入造纸领域 , 未来的纸机将向大 型化、高速化、高效化、产品低成本化方向发展。 流浆箱 的流程力求简单、高效 , 系统控制灵敏 ,并且适应于高速、宽幅、自动控制的造纸生产线。 我国流浆箱的技术、装备水平，经过引进消化吸收，仿制创新的过程，从无到有，从敞开 式到气垫双匀浆辊式，再 到半水力单匀浆辊式等，每一次的进步都倾注了造纸老前辈们大量心血。 国内在七十年代中期起至现在己有 10 台以上的纸机改造采用类似的流浆箱 , 取得了一定的效果和积累了一些技术数据和经验教训 ,初步积累了一些资料和取得了较好的效果 , 这些都为改进和发展造纸机流浆箱迈出了可喜的步伐。 论文研究的主要内容 本论文的主要内容有：首先，概述了 流浆箱的 起源、分类、结构及国内外 流浆箱 发展的现状，分析了 单片机在工业领域的 应用和发展前景。 接着，系统的阐述了 微控制器 MCS— 51 单片机的 基本结构、工作原理 、系统配置。 根据 流浆箱开口度 的设计要求和性能指标，确定 单片机 的控制任务，完成 单片机 的硬件 电路 设 毕业设计报告 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 计、绘制出 电路图，描述各个硬件之间的 连接 方式 、系统框图。 在此基础上，画出程序流程图，设计 出流浆箱开口度测量显示的程序。 最后，对 完成的测量显示系统进行调试， 完成任务目标。 第 二 章 开口度测量显示 的硬件系统 本课题要求 设计 流浆箱开口度电子测量显示装置， 采用 MCS51 系列单片机（ 89C51）为核心，测量对象为任意宽幅的流浆箱开度。 该装置的要求如下： （ 1）设计 流浆箱开口度电子测量显示装置，实现开口度的自动测量和显示； （ 2）实现测量显示精度 ； （ 3）对测量装置在软件和硬件上要进行可靠性设计和论证，以适应造纸现场的潮湿、振动等恶劣环境； （ 4）设计除湿等功能，保证测量系统正常工作。 （ 6）系统工作电源： 24VDC 对于开口度的测量，可以建立 XY平面坐标系，以其中一个顶点作为原点，通过机械装置，将探针连接在原点的对角侧。 在探针的下方均匀分布间距相等的铜线，分别表示 X 轴和 Y轴，当探针位于铜线上时，电平发生变化，微控制器根据电平信号的变化与否确定探针在平面坐 标轴的位置，并将位置在数码显示管上显示，完成对流浆箱开口度的测量。 总体设计 思路 硬件部分采用单片机 AT89C51作为 CPU 主控制 ,电路主要由 检测 采集电路、信号驱动放大 电路 和 数码 显示电路 3 个部分组成。 检测 采集主要是用 不断移动的金属探针 完成 , 该探针将电路板的电平信号传递给 CPU,CPU 根据信号的不同实现开口度的实时测量。 信号驱动电路主要是由 74LS245 实现。 数码 显示电路主要通过 MAX7219 芯片驱动共阴 极 数码管 实现显示功能。 其系统总体电路如图 21 所示。 CPU89 C 51显示电路驱动电路检测电路 毕业设计报告。