挤奶脉动测试仪设计

发布时间：2022-07-08 14:34

　　脉动器是机械化挤奶设备中的关键部件。在挤奶工作过程中，脉动器的性能好坏直接影响挤奶效果与效率，进而影响到奶牛的乳房健康、产奶量和奶牛场经济效益，因此快速准确的掌握脉动系统性能指标（脉动频率、脉动比率、脉动时相等），不仅能提示用户及时更换或维护相关挤奶部件，也能帮助用户发现脉动系统隐患，防患于未然，最大限度降低损失。为此，国家标准（GB/T5981-2011、GB/T8186-2011、GB/T8187-2011）严格规定了脉动器的脉动频率、脉动比率和脉动时相等技术指标，对脉动器的研发、生产、检定和使用提出了较高标准的要求。当前，国内检测脉动器指标的装置一般采用通用型真空表和秒表，只能简单的计数，无法全方位评估脉动性能，而国外的专用仪器价格昂贵，且是英文界面，限制了终端用户的购买使用。本仪器的硬件设计，采用了基于ARM的EM9170核心板和ETA108模拟量采集模块，在此基础上搭建了外围电路，集成了相关功能模块，设计了专用的应用底板，在该底板上引出了所需IO接口，设计了以太网模块、串口模块、触摸屏和显示模块、USB模块、键盘模块和电源模块等电路。还设计了两路真空压力传感器（对应前后乳区通... 

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 项目背景和意义
        1.1.1 挤奶设备发展现况和趋势
        1.1.2 挤奶脉动器
        1.1.3 研究意义
    1.2 国内外挤奶脉动测试技术的研究
        1.2.1 国外相关技术发展
        1.2.2 国内相关技术发展
    1.3 研究方案
    1.4 试验测试方案
第2章 挤奶设备测试原理和方法
    2.1 挤奶设备性能测试
        2.1.1 影响挤奶设备工作性能的主要因素
        2.1.2 各种挤奶设备的测试点分布
        2.1.3 测量仪器设备
    2.2 挤奶脉动器的主要参数分析
        2.2.1 脉动频率
        2.2.2 脉动比率
    2.3 小结
第3章 挤奶脉动测试仪的硬件设计
    3.1 设计方案
        3.1.1 需求分析
        3.1.2 设计原则
        3.1.3 总体设计
    3.2 主板模块的设计
        3.2.1 EM9170 嵌入式主板
    3.3 应用底板的设计
        3.3.1 以太网接口的设计
        3.3.2 RS‐232C 异步串口模块的设计
        3.3.3 USB 主控 HOST 接口
        3.3.4 触摸屏及显示模块
        3.3.5 矩阵键盘模块的设计
        3.3.6 电源模块的设计
    3.4 模拟量采集模块
        3.4.1 电气特性和接口定义
        3.4.2 ETA108 的运作原理
    3.5 真空度传感器
        3.5.1 136PC15G2 内部电路
        3.5.2 136PC15G2 灵敏度偏移特性
        3.5.3 136PC15G2 气压传感器的性能特点
        3.5.4 真空压力采集电路
    3.6 温度传感器
    3.7 微型针式打印机
    3.8 双路真空管道接口
    3.9 外壳
    3.10 小结
第4章 挤奶脉动测试仪的软件设计
    4.1 设计方案
        4.1.1 需求分析
        4.1.2 设计原则
        4.1.3 总体设计
        4.1.4 开发系统设计方案
    4.2 功能模块的设计
        4.2.1 数据采集处理模块的设计
        4.2.2 数据存储模块的设计
        4.2.3 数据打印输出模块的设计
        4.2.4 参数设置模块的设计
        4.2.5 键盘驱动模块的设计
        4.2.6 背光控制模块的设计
        4.2.7 串口通信模块
        4.2.8 系统时间设置模块
    4.3 小结
第5章 试验测试
    5.1 试验环境的建立
    5.2 测量精度的试验
    5.3 脉动性能测试试验
    5.4 小结
第6章 结论
    6.1 论文工作总结
    6.2 问题和展望
附录
    附录 1 仪器外观 ‐ 正面
    附录 2 仪器外观 ‐ 侧面
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]挤奶设备的“定期体检”——ISO6690测试[J]. 臧东风.  中国奶牛. 2014(02)
[2]当前奶业发展状况分析及未来展望[J]. 周振峰,杨秀文,张朔望,范云琳,陈兵.  中国奶牛. 2013(17)
[3]我国挤奶设备的应用现状与发展分析[J]. 李源源,许桢子,陈蕾.  农业科技与装备. 2013(09)
[4]美、新、荷奶业发展模式及特点研究[J]. 李栋.  世界农业. 2013(05)
[5]基于ARM的LCD图像显示系统设计[J]. 潘宗衢,赵益民,路宏敏.  数字技术与应用. 2012(07)
[6]基于ARM7和LM35的温度采集系统设计[J]. 沈瑞,于海勋,王耀文.  现代电子技术. 2012(06)
[7]挤奶机真空系统测试装置的研究与设计[J]. 陈伟旭,金鹍鹏,马君,张蓓,毕吉福.  农机化研究. 2012(01)
[8]我国挤奶机质量状况分析[J]. 张晓亮,田金明,李伟,王国梁,徐子晟,商稳奇.  中国奶牛. 2011(01)
[9]挤奶机性能检测方法与检测步骤探讨[J]. 闻俊.  中国奶牛. 2010(10)
[10]适用于奶牛机械化挤奶的电动脉动技术与设备[J]. 王海鸥,胡志超,张会娟,胡良龙,吴峰.  黑龙江畜牧兽医. 2010(05)

硕士论文
[1]基于WTL的DirectUI开发框架研究与实现[D]. 逄晓东.哈尔滨工程大学 2013
[2]高精度∑△ADC设计[D]. 宋璧若.西安电子科技大学 2013
[3]基于精度的12位逐次逼近型ADC的研究与设计[D]. 胡春.华中科技大学 2009
[4]活塞式挤奶机球阀脉动器的设计研究[D]. 刘涛.内蒙古农业大学 2005
[5]USB Host在嵌入式系统中的应用研究[D]. 孙飞.江苏大学 2005
[6]活塞式挤奶机工作原理计算机辅助分析研究[D]. 闫江.内蒙古农业大学 2002
[7]活塞式挤奶机的性能测试与研究[D]. 梁喜凤.内蒙古农业大学 2001



本文编号：3657204