由于近年来国内禁止在城市使用实心砖,空心砖的使用量急剧增长。生产空心砖需要大量的生态多孔陶瓷材料,但相应的多孔陶瓷材料的性能检测工具还很不完善。研制生态多孔陶瓷性能检测仪已成为近年来研究的热点课题。本文以多孔陶瓷材料的综合性能为研究对象,进行多孔陶瓷透气度和渗透率性能检测仪的研制。以高性能的嵌入式微处理器为核心,开发出了全自动化的多孔陶瓷性能检测系统。主要研究内容如下: 分析多孔陶瓷性能检测仪的国内外发展现状,设计符合国内实际情况的多孔陶瓷性能检测仪。根据多孔陶瓷透气度和渗透率检测所要达到的性能指标,设计多孔陶瓷性能检测仪的总体结构。以嵌入式微处理器LPC2114为核心,实现陶瓷性能检测仪的硬件系统。完成各接口模块、供电模块的开发设计,并考虑了系统的抗干扰能力。 对μC/OS-Ⅱ和μClinux两种嵌入式实时操作系统作分析比较,采用μC/OS-Ⅱ作为系统的实时操作系统。完成μC/OS-Ⅱ的移植,实现整个检测系统应用软件的设计。根据软件需要完成的功能,设计设备驱动程序,以及系统监控程序、数据采集处理和键盘扫描液晶显示等应用软件。设计数字滤波模块用于压力信号的采集。 由于在系统运行过程中需要稳定的液体和气体压力,开展了陶瓷性能检测仪压力控制算法研究。研究了陶瓷性能检测仪PID控制和模糊控制算法,引入九点控制算法实现了压力的快速精确控制,并用matlab对其模型进行了仿真,仿真结果表明九点控制器具有很好的控制效果。 为了缩短开发周期,选用北京亚控公司的组态软件Kingview6.5,来进行陶瓷性能检测仪上位机监控系统的软件组态制作。以动画的形式实时显示现场设备的运行状态,界面友好,易于操作,实现检测结果的保存与查询。 仿真实验表明,生态多孔陶瓷性能检测仪能够实现多孔陶瓷透气度和渗透率性能的精确检测,检测范围宽,能够适应材质相差很大的多孔陶瓷材料的性能检测,是较理想的检测仪器。