在制糖工业中,煮糖属于最后一道生产环节,也是最为关键的环节。而煮糖质量的好坏,关键是控制糖液的过饱和度,并保持在适当的范围。目前国内企业的蔗糖煮制工段大都依靠富有经验的工人来观察判断和手动控制,不但生产效率低下,糖的产量和质量也不高。 本文对目前国内制糖企业进行调研的基础上,提出了基于折光仪理论的过饱和度检测装置。满足生产要求的同时,提高生产效率,实现煮糖生产的自动化控制。 文章是在深入理解煮糖的工艺和理论的基础上,对过饱和度的测量提出了整体的方案。该方案是在折光仪的基础上进行设计的,通过检测溶液折射率的变化来间接测量糖液的浓度。检测的元件是线阵CCD,它能够准确的测量到光路的明暗分界点,进而得到溶液折射率。本文对整个系统的硬件和软件设计进行了详细的说明和介绍,其中硬件方面主要包括线阵CCD驱动、数据转换控制、数据存储以及外围电路设计等方面,软件主要包括数据的数字滤波、判断分界点和锤度计算的算法、温度补偿和过饱和度计算以及一些功能模块的实现等。整个系统进行了计算机仿真和实际生产的试验,并在此基础上进行了机械和电路设计方面的改进。 通过实际生产的测试,本装置满足生产的要求,实现了煮糖过程过饱和度的检测,使生产的自动控制成为了可能。此外,本课题具有较强的实际意义,不仅可以应用于煮糖中过饱和度的检测和控制,而且也可以应用到其它基于溶液浓度检测的自动化设备中,具有一定的适应性,对不能直接使用本平台的设备也是很有借鉴意义的。