基于電渦流傳感器的狹小空間三維測量研究
發(fā)布時間:2020-12-21 22:51
隨著工業(yè)制造技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)今對于零件局部精度的要求逐漸提高,由此針對具有復雜結(jié)構(gòu)的狹小空間的三維測量占據(jù)重要地位。例如工業(yè)中需保證工裝的精度從而保證零件的制造精度,因此需對工裝上處于狹小空間下的關(guān)鍵特征進行三維位移場測量。為克服工裝的結(jié)構(gòu)復雜、測量范圍大、安裝空間有限、涂層不可破壞、關(guān)鍵特征遮擋等問題,采用電渦流位移傳感器對工裝上各個關(guān)鍵特征進行局部測量。電渦流位移傳感器的體積小便于安裝、非接觸測量無需破壞涂層、測量精度高的特點滿足復雜狹小空間下的高精度測量要求。因此本文將研究基于電渦流位移傳感器的空間三維測量方法。闡述了電渦流位移傳感器的基本工作原理,對其等效電路和特征函數(shù)進行了理論分析。通過基于最小二乘法的多項式擬合方法來獲取特征函數(shù)。對標定系統(tǒng)進行搭建,通過實驗對比分析了直線擬合和多項式擬合的結(jié)果,為后面的電渦流位移傳感器必要參數(shù)獲取奠定理論基礎(chǔ)。通過電磁場仿真軟件ANSYS Maxwell實現(xiàn)了對電渦流位移傳感器的電磁場仿真建模,并對被測件傾角、線圈內(nèi)部激勵頻率大小、被測件通孔位置,以及雙線圈間距大小對于相對位移測量過程中渦流場分布以及渦流密度大小的影響進行了分析。提出了基于電...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 空間位移場測量方法研究現(xiàn)狀
1.3 電渦流位移測量研究現(xiàn)狀
1.3.1 渦流檢測研究現(xiàn)狀
1.3.2 電渦流位移傳感器研究現(xiàn)狀
1.4 論文本文研究意義及主要工作
1.4.1 本文研究意義
1.4.2 本文主要工作
2 電渦流位移傳感器基本工作原理及特征函數(shù)標定
2.1 電渦流位移傳感器基本工作原理
2.2 電渦流位移傳感器的等效電路分析
2.3 電渦流位移傳感器特征函數(shù)標定
2.3.1 電渦流位移傳感器特征函數(shù)
2.3.2 基于最小二乘法的特征函數(shù)多項式擬合
2.3.3 特征函數(shù)標定系統(tǒng)平臺搭建
2.4 本章小結(jié)
3 電渦流位移傳感器渦流場有限元仿真分析
3.1 有限元仿真分析法簡介
3.2 電渦流位移傳感器仿真分析模型建立
3.3 被測件傾角對仿真模型渦流場的影響
3.4 線圈激勵頻率對仿真模型渦流場的影響
3.5 被測件通孔位置對仿真模型渦流場的影響
3.6 雙線圈間距大小對仿真模型渦流場的影響
3.7 本章小結(jié)
4 基于電渦流位移傳感器的狹小空間三維測量方法
4.1 電渦流位移傳感器自身空間位置信息
4.1.1 相對位移測量起點
4.1.2 相對位移測量的方向向量
4.2 電渦流位移傳感器自身空間位置信息獲取方法
4.2.1 基于空間矢量原理的電渦流位移傳感器空間位置信息測量方法
4.2.2 基于最小二乘法的空間平面擬合方法
4.2.3 基于優(yōu)化的電渦流位移傳感器自身空間位置信息求取方法
4.3 基于電渦流位移傳感器的狹小空間三維信息測量方法
4.4 測量系統(tǒng)的基準轉(zhuǎn)換方法
4.4.1 基準偏差分析
4.4.2 基準轉(zhuǎn)換原理分析
4.4.3 基準轉(zhuǎn)換方法的評價
4.5 基于電渦流位移傳感器的狹小空間三維測量方法的評價準則
4.6 實驗平臺搭建
4.7 本章小結(jié)
5 實驗研究及結(jié)果分析
5.1 電渦流位移傳感器特征函數(shù)獲取實驗及結(jié)果分析
5.1.1 電渦流位移傳感器特征函數(shù)獲取實驗平臺
5.1.2 電渦流位移傳感器特征函數(shù)獲取實驗結(jié)果分析
5.2 基于電渦流位移傳感器的狹小空間三維測量實驗及結(jié)果分析
5.2.1 實驗平臺介紹
5.2.2 電渦流位移傳感器自身空間位置獲取的實驗結(jié)果
5.2.3 電渦流位移傳感器狹小空間三維測量驗證實驗結(jié)果分析
5.3 基準轉(zhuǎn)換驗證實驗及結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]三坐標測量機的應(yīng)用與功能拓展[J]. 程雅南. 機械管理開發(fā). 2018(10)
[2]基于光柵結(jié)構(gòu)光雙目視覺的動態(tài)三維測量方法研究[J]. 李小菁,黃振宇,凌珊. 中國測試. 2018(09)
[3]發(fā)動機缸孔圓柱度三坐標測量方法研究[J]. 周偉,鄒鈺. 柴油機設(shè)計與制造. 2018(03)
[4]基于螺旋掃描的表面三維形貌快速測量[J]. 劉康,孫慶龍,盧志誠,應(yīng)志奇,惠相君,周鵬飛,崔玉國. 寧波大學學報(理工版). 2018(04)
[5]港珠澳大橋九洲航道橋鋼塔制作技術(shù)優(yōu)化及創(chuàng)新[J]. 樸瀧,周高明,張興致,吳小兵,馬增崗. 鋼結(jié)構(gòu). 2016(08)
[6]電渦流傳感器在盾構(gòu)滾刀磨損監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 李東利,孫志洪,任德志,孫偉. 隧道建設(shè). 2016(06)
[7]基于關(guān)鍵測量特性的飛機裝配工裝在線檢測[J]. 王巍,高雪松,俞鴻均,穆志國. 制造業(yè)自動化. 2016(05)
[8]基于激光跟蹤儀T-Probe的數(shù)字化裝配檢測[J]. 陳曉芳,鄭偉. 航空制造技術(shù). 2015(Z2)
[9]電渦流傳感器激勵信號源設(shè)計[J]. 孫云. 機械制造與自動化. 2015(04)
[10]基于溫漂補償?shù)母邷仉姕u流位移傳感器[J]. 呂云騰,祝長生. 浙江大學學報(工學版). 2015(04)
碩士論文
[1]基于電渦流傳感器的位移測量系統(tǒng)的研究[D]. 宋士蘭.東華大學 2018
[2]雙線圈電渦流位移傳感器理論與實驗研究[D]. 秦慶.東南大學 2017
[3]電渦流位移傳感器仿真方法研究和專用仿真軟件開發(fā)[D]. 姜敏.電子科技大學 2016
[4]工業(yè)機器人實訓中心系統(tǒng)集成技術(shù)的應(yīng)用研究[D]. 陳盛.電子科技大學 2016
[5]渦流傳感器位移測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 焦志強.大連理工大學 2012
[6]基于RBF網(wǎng)絡(luò)的傳感器校正和補償系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 劉月清.南京航空航天大學 2006
本文編號:2930650
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 空間位移場測量方法研究現(xiàn)狀
1.3 電渦流位移測量研究現(xiàn)狀
1.3.1 渦流檢測研究現(xiàn)狀
1.3.2 電渦流位移傳感器研究現(xiàn)狀
1.4 論文本文研究意義及主要工作
1.4.1 本文研究意義
1.4.2 本文主要工作
2 電渦流位移傳感器基本工作原理及特征函數(shù)標定
2.1 電渦流位移傳感器基本工作原理
2.2 電渦流位移傳感器的等效電路分析
2.3 電渦流位移傳感器特征函數(shù)標定
2.3.1 電渦流位移傳感器特征函數(shù)
2.3.2 基于最小二乘法的特征函數(shù)多項式擬合
2.3.3 特征函數(shù)標定系統(tǒng)平臺搭建
2.4 本章小結(jié)
3 電渦流位移傳感器渦流場有限元仿真分析
3.1 有限元仿真分析法簡介
3.2 電渦流位移傳感器仿真分析模型建立
3.3 被測件傾角對仿真模型渦流場的影響
3.4 線圈激勵頻率對仿真模型渦流場的影響
3.5 被測件通孔位置對仿真模型渦流場的影響
3.6 雙線圈間距大小對仿真模型渦流場的影響
3.7 本章小結(jié)
4 基于電渦流位移傳感器的狹小空間三維測量方法
4.1 電渦流位移傳感器自身空間位置信息
4.1.1 相對位移測量起點
4.1.2 相對位移測量的方向向量
4.2 電渦流位移傳感器自身空間位置信息獲取方法
4.2.1 基于空間矢量原理的電渦流位移傳感器空間位置信息測量方法
4.2.2 基于最小二乘法的空間平面擬合方法
4.2.3 基于優(yōu)化的電渦流位移傳感器自身空間位置信息求取方法
4.3 基于電渦流位移傳感器的狹小空間三維信息測量方法
4.4 測量系統(tǒng)的基準轉(zhuǎn)換方法
4.4.1 基準偏差分析
4.4.2 基準轉(zhuǎn)換原理分析
4.4.3 基準轉(zhuǎn)換方法的評價
4.5 基于電渦流位移傳感器的狹小空間三維測量方法的評價準則
4.6 實驗平臺搭建
4.7 本章小結(jié)
5 實驗研究及結(jié)果分析
5.1 電渦流位移傳感器特征函數(shù)獲取實驗及結(jié)果分析
5.1.1 電渦流位移傳感器特征函數(shù)獲取實驗平臺
5.1.2 電渦流位移傳感器特征函數(shù)獲取實驗結(jié)果分析
5.2 基于電渦流位移傳感器的狹小空間三維測量實驗及結(jié)果分析
5.2.1 實驗平臺介紹
5.2.2 電渦流位移傳感器自身空間位置獲取的實驗結(jié)果
5.2.3 電渦流位移傳感器狹小空間三維測量驗證實驗結(jié)果分析
5.3 基準轉(zhuǎn)換驗證實驗及結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]三坐標測量機的應(yīng)用與功能拓展[J]. 程雅南. 機械管理開發(fā). 2018(10)
[2]基于光柵結(jié)構(gòu)光雙目視覺的動態(tài)三維測量方法研究[J]. 李小菁,黃振宇,凌珊. 中國測試. 2018(09)
[3]發(fā)動機缸孔圓柱度三坐標測量方法研究[J]. 周偉,鄒鈺. 柴油機設(shè)計與制造. 2018(03)
[4]基于螺旋掃描的表面三維形貌快速測量[J]. 劉康,孫慶龍,盧志誠,應(yīng)志奇,惠相君,周鵬飛,崔玉國. 寧波大學學報(理工版). 2018(04)
[5]港珠澳大橋九洲航道橋鋼塔制作技術(shù)優(yōu)化及創(chuàng)新[J]. 樸瀧,周高明,張興致,吳小兵,馬增崗. 鋼結(jié)構(gòu). 2016(08)
[6]電渦流傳感器在盾構(gòu)滾刀磨損監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 李東利,孫志洪,任德志,孫偉. 隧道建設(shè). 2016(06)
[7]基于關(guān)鍵測量特性的飛機裝配工裝在線檢測[J]. 王巍,高雪松,俞鴻均,穆志國. 制造業(yè)自動化. 2016(05)
[8]基于激光跟蹤儀T-Probe的數(shù)字化裝配檢測[J]. 陳曉芳,鄭偉. 航空制造技術(shù). 2015(Z2)
[9]電渦流傳感器激勵信號源設(shè)計[J]. 孫云. 機械制造與自動化. 2015(04)
[10]基于溫漂補償?shù)母邷仉姕u流位移傳感器[J]. 呂云騰,祝長生. 浙江大學學報(工學版). 2015(04)
碩士論文
[1]基于電渦流傳感器的位移測量系統(tǒng)的研究[D]. 宋士蘭.東華大學 2018
[2]雙線圈電渦流位移傳感器理論與實驗研究[D]. 秦慶.東南大學 2017
[3]電渦流位移傳感器仿真方法研究和專用仿真軟件開發(fā)[D]. 姜敏.電子科技大學 2016
[4]工業(yè)機器人實訓中心系統(tǒng)集成技術(shù)的應(yīng)用研究[D]. 陳盛.電子科技大學 2016
[5]渦流傳感器位移測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 焦志強.大連理工大學 2012
[6]基于RBF網(wǎng)絡(luò)的傳感器校正和補償系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 劉月清.南京航空航天大學 2006
本文編號:2930650
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