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单片机控制下的皮革性能检测机的设计与研究

第一章绪论

1.1课题的目的和意义

皮革柔软、丰满、弹性等皮革性能指标是皮革质量好坏的重要描述概念，决定了皮革的品级。我国目前虽然每年皮革年产很大，但并不是该行业领域的生产强国，原因在于品质难于把握，从而使得价格方面与发达国家相比仍处于弱势。传统的皮革柔软、丰满、弹性等指标的检验主要以人工检验为主，即利用有经验的工人凭手感评定皮革的质量。这种检验方法虽然直观，但是掺杂较大的主观性也在所难免。在进出口贸易中，需要有客观性的检验标准，从而为供需双方提供公认的检测数据。

目前国内所自主研发的皮革柔度等指标的测量仪器功能不够齐全，

并且从人因工程学方面考虑操作不便捷。此外皮革性能指标检测的自动化、集成化是皮革行业发展的迫切要求。美国和德国等国家对皮革检测仪器研究持续时间长，而且取得了长足的进步，而我国对皮革检测仪器的研究投入的人力物力不足，使得国产皮革检测仪器长期处于低水平徘徊。为了改变上述局面，可以将单片机技术引入到皮革柔度等性能指标的检测中。由于以上原因，开发多功能皮革性能指标的自动化检测仪具有很大的现实意义。

1.2国内外现阶段发展水平和趋势

世界范围内关于皮革检测方法及其判断标准都很多，西方发达国家在该领域内的检测方法及相应的判断标准最多，走在该行业的前列，我们可以以此作为参考。皮革性能方面的研究在国内也已经引起了学术界的重视，并且经过国内相关专家的不懈努力也已经取得了可喜的成果。成都科技大学的苏真伟教授研制的皮革柔软度测定仪、四川大学的李志强教授提出了皮革柔软度的测定方法及陕西科技大学的张晓镭教授研制的皮革柔软度和丰满度测量分级装置等，都为我国皮革检测方面的研究打下了坚实的基础。但是目前皮革行业使用的皮革力学性能测试仪器多从国外进口，国外生产厂家对我们进行技术必威体育官网网址。同时这些设备多为手工操作，一般只能进行皮革压缩性能检测、弯曲性能检测及顶伸性能检测中单项指标的检测,而且设备昂贵。由于发达国家对皮革检测仪器研究持续时间长，故在该领域已经走在了时代的前沿。而我国对皮革检测仪器研究投入的人力和物力均不足，使得国产皮革检测仪器长期处于低水平徘徊。国产皮革性能指标检测的自动化、集成化是皮革行业发展的迫切要求。

目前，对于皮革柔软性能、丰满性能、弹性性能等指标的测量主要运用传统的人工检测方法。

a人工检测方法

在皮革的压缩性能，弯曲性能和柔度性能指标检测领域，目前国内

是依靠检测人员双手对皮革进行多种方式的作用，通过人的神经系统将双手对皮革机械性能的感知信号反映给操作人员的大脑，通过大脑进行心理判断。这种对皮革性能做出的判定属于实证检验。这种对皮革性能所作的评价，属于主观评价，客观性不是很好，并且评价的结果精确性取决于各类生皮的鞣制工艺和制革化学材料是使用方式、配比及用量是否合理，以及皮革性能检测人员的经验基础。这种皮革性能指标的检测结果具有主观特性，不能客观表示被测革的品质，而且属于非参数化的检测结果，因此没有较高价值的意义，从而无法保证产品的质量。为了符合皮革工业的现阶段发展要求，需要一种具有客观意义的检测皮革弹性指标、丰满指标及柔软指标的方法。为了响应市场的高要求，更好的迎接市场竞争的挑战，提高国内在皮革性能指标检测方面的水平已经成为国内皮革行业的迫切的要求，通过科技创新及应用新技术，实现皮革性能指标检测的划时代转变。

b基于PLC控制的检测机

此检测机是以PLC作为控制元件，通过同步采集检测机测头对皮革样品的作用力值及与之对应的位移量两个参数，这是两组一一对应的时间序列参数。此皮革性能指标测试机的工作原理是依靠控制元件向执行元件发出信号，执行元件提供动力，为了使得运动系统运动平稳，需要使用变速系统的对其进行减速，带动测头系统实现用户需要的特定运动方式。

1.3本课题的技术难点........................13-14

1.4本课题研究的主要内容 14-15

第二章皮革性能指标的测定 15-25

2.1皮革性能指标参数的描述 15-

17

2.1.1皮革柔软指标的描述 16

2.1.2皮革丰满指标的描述

16-17

2.1.3皮革弹性指标的描述 17

2.2皮革性能指标参数的测定方法

17-20

2.3皮革性能指标参数测定数据的处理

20-22

2.3.1曲线拟合的概念20-21

2.3.2最小二乘法曲线拟合

21-22

2.4皮革性能指标参数的表达模型

22-24

2.5本章小结 24-25

第三章皮革性能指标检测仪的结构设计

25-41

3.1检