隔膜是往复式隔膜泵中的关键部件,同时也是非常容易损坏的部件之一,由于隔膜损坏以后,料浆会进入隔膜室的驱动液一侧,对液压油造成污染,并且可能对活塞缸、阀门及其他部件造成损伤,同时清理和更换也很不方便。因此,开发一种能够对隔膜破裂进行预报警的系统就显得十分必要。本文以单片机技术为基础,与传感器和微机通信技术相结合,将其应用到工业现场控制系统的设计中,对隔膜破裂预报警系统的设计作了深入研究,阐述了一套可以在现场使用的隔膜状态监测系统的构成原理和使用情况。首先,介绍了隔膜泵的基本结构和工作原理、隔膜破裂的常见原因、对生产和设备造成的后果,以及国内外关于隔膜状态监测的一些现行的方法。接下来,按照功能划分的方式分别对系统的各个组成部分(隔膜与传感器的改进、系统的硬件电路部分、相关软件的编制、抗干扰及接地设计等)所作的研究加以说明。在系统硬件部分,针对所使用的微型薄膜电容式湿度传感器和夹层式隔膜结构,使用Protel 99SE设计了监测电路、报警电路,对外围电路进行电气控制以及与PC/工控机进行通信的电路部分,并完成电路板的制作。在系统软件部分,使用Visual Basic和C语言分别对电气控制、单片机与微机的通信、A/D转换及其他功能的实现进行程序的编制和调试。在系统测试部分,描述了实验系统的组成,列举了实验得到的数据,通过实验数据验证监测平台在模拟隔膜工作环境下的各项性能及可靠性。最后,对监测系统的性能做出了简单评价和总结,并指出了需要改进的地方以及对今后工作的展望。