發(fā)布時間：2020-06-18 15:23

【摘要】：氣動測量技術是一種非接觸測量技術。氣動測量儀器,結構簡單,精度較高,使用方便,經(jīng)濟性好,可靠性高,還有好的自潔能力,因而廣泛應用于汽車、家電、武器裝備制造等現(xiàn)代工業(yè)。氣動測量是以壓縮空氣為介質,將被測對象的幾何尺寸變化轉換成氣體壓力或流量等的變化,再通過浮標式指示器或指針式儀表給出測量讀數(shù)。傳統(tǒng)的氣動測量技術有兩個缺點,一是測量原理的非線性,精度高低與量程大小之間的矛盾不可調(diào)和。比如50μm量程,精度1μm;250μm量程,精度大約在10μm。二是不能與自動化的設備協(xié)同作業(yè)。氣電測量技術,是在傳統(tǒng)的氣動測量技術的基礎上,發(fā)展起來的,可以克服傳統(tǒng)氣動測量技術的缺點。本研究是要解決精度高低和量程大小之間的矛盾,實現(xiàn)高精度大量程,進而實現(xiàn)氣測技術的更廣泛的應用。它還可與計算機技術相結合,完成自動在線測量的任務。氣電位移傳感器是氣電測量技術的核心。高精度大量程,要求位移與電信號之間的線性好。文中從氣電測量技術相關的理論分析入手,先分析氣動測量中氣體流動狀態(tài)和特性,后分析經(jīng)典的背壓式氣路工作特性。在此基礎上,提出氣電位移傳感器的三節(jié)轉換法。第一節(jié)用差壓式氣路系統(tǒng),減小氣壓波動誤差,提高測量精度,完成位移信號到氣壓差信號的轉換。第二節(jié)用差壓傳感器,將壓差的變化,轉變?yōu)殡妷盒盘柕淖兓?完成氣壓差信號到電壓信號的轉換。由第一節(jié)氣路與第二節(jié)電路組成的裝置,就是一個氣電轉換器。這樣的氣電轉換器的特性,原理上是非線性的。為減小這種非線性,考慮在這樣的氣電轉換器之后,加上一節(jié)校正器,來實現(xiàn)線性化和量程擴展。校正器,就是一個非線性校正算法,可以用軟件實現(xiàn),也可以用硬件實現(xiàn)�？紤]氣電轉換器的互換性,這里研究硬件校正器。在上述理論分析的基礎上,研制出一種由差動氣動系統(tǒng)、壓差電子轉換系統(tǒng)、非線性電子校正系統(tǒng)組合在一起的大量程精密氣電位移傳感器系統(tǒng)。實驗對氣電位移傳感器的輸入與輸出信號,在非線性校正環(huán)節(jié)前后,進行精密測試,應用多級折線分段線性化電路使所研制的氣電位移傳感器實現(xiàn)量程擴展,達到量程180μm,精度1μm的指標,同時具有較高的重復性和穩(wěn)定性,有很高的實用價值。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB93;TP212
【圖文】：

上海交通大學碩士學位論文和研究機構廣泛的關注，并大力研究和發(fā)誕生于 1926 年，由法國的 Solex 量儀公也從一開始的平面度等參數(shù)的測量擴展、法國、美國等國家普及應用的是低壓水和噴油嘴等零件相關尺寸參數(shù)的測量。后隨著中高壓空氣穩(wěn)壓器的研制，中高壓動測量在炮孔和彈殼等參數(shù)測量的適用迅速發(fā)展。1941 年，Sheffield 公司研究量儀有著很多優(yōu)點，在當時得到迅速普展，直到現(xiàn)在，浮標式氣動量儀還具有1 所示。

圖 1.2 Edmond 公司氣動量儀圖 1.3 Western Gage 公司氣動量儀關的技術的研究相對于國外期被引入國內(nèi)進行研究和應用始生產(chǎn)低壓水柱式氣動量儀

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張鑫彬;王斌;張雙田;;伺服閥滑閥副疊合量氣動測量方法研究[J];液壓與氣動;2015年11期

2 劉春林;賴尚丁;趙曉云;;氣動壓差水銀柱式測量儀的應用研究[J];液壓氣動與密封;2015年09期

3 許寶文;陳珂;;超大超薄柔性面板測量機氣動系統(tǒng)設計[J];液壓氣動與密封;2015年01期

4 王鳳偉;張輝;鄧善熙;牛學虎;;高精度氣動傳感器的研究[J];工具技術;2009年07期

5 朱慶保;一種新型智能氣動測微儀的研究[J];儀器儀表學報;2000年02期

6 陳霞,胡生清;噴油嘴偶件配合精度的自動測量方法[J];計量技術;1999年08期

7 趙前程,鄧善熙,張輝,梁發(fā)云;用于尺寸測量的氣針式傳感器初探[J];儀表技術與傳感器;1999年05期

8 胡生清;胡毅;;氣動測量傳感器誤差研究[J];宇航計測技術;1997年04期

9 孟超，胡生清;單片機控制的多重顯示氣動量儀[J];工具技術;1996年10期

10 胡生清,羅本進;擴散硅壓電轉換氣動位移傳感器特性分析[J];傳感技術學報;1996年02期

相關碩士學位論文 前7條

1 閆永杰;基于氣動測量的測量中心關鍵技術研究[D];鄭州大學;2016年

2 喬帥;在線氣動測徑儀的研究與開發(fā)[D];鄭州大學;2015年

3 鄭旭;精密氣電測微儀的研究[D];大連交通大學;2013年

4 張國悅;紅光測距式浮標氣電轉換技術及其應用的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

5 朱晉文;大量程反射式氣動傳感器的研究[D];合肥工業(yè)大學;2010年

6 倪勇;氣動量儀的參數(shù)優(yōu)化設計[D];合肥工業(yè)大學;2009年

7 王桂芝;基于擴散硅壓力傳感器的氣電轉換器的研制[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年

本文編號：2719457