本文關(guān)鍵詞：高精度內(nèi)徑測(cè)量系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在管狀工件的制造過(guò)程中，由于加工技術(shù)的條件制約，管狀工件會(huì)存在一定的形位誤差和尺寸誤差，為了保證管狀工件的內(nèi)徑尺寸符合實(shí)際的應(yīng)用要求，并且根據(jù)被測(cè)工件的自身特點(diǎn)和測(cè)量要求，例如測(cè)量的工件為長(zhǎng)管道，內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜，測(cè)量參數(shù)較多，精度要求較高等特點(diǎn)，本文研究并設(shè)計(jì)了以爬行器為運(yùn)載裝置，，激光位移傳感器為測(cè)量裝置的內(nèi)徑測(cè)量系統(tǒng)。 本文基于激光三角位移檢測(cè)原理，提出了一種用于復(fù)雜管狀工件的光電非接觸檢測(cè)方法，并研制了檢測(cè)系統(tǒng)。本文論述了系統(tǒng)的組成和總體結(jié)構(gòu)，對(duì)管狀工件的內(nèi)徑尺寸的檢測(cè)方法、系統(tǒng)檢測(cè)原理進(jìn)行了理論分析，并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。為了確保測(cè)量系統(tǒng)的可靠性，本文分析了測(cè)量系統(tǒng)的誤差，對(duì)系統(tǒng)做了優(yōu)化設(shè)計(jì)，其中的關(guān)鍵技術(shù)為：爬行器的自動(dòng)定心性以及自適應(yīng)性的設(shè)計(jì)、標(biāo)測(cè)一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、姿態(tài)校正系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等等； 本文詳細(xì)的闡述了系統(tǒng)的硬件組成，主要包括激光位移傳感器的選型、數(shù)據(jù)采集卡的選型、步進(jìn)電機(jī)的選型等等，并對(duì)其性能指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)的分析；詳細(xì)介紹了對(duì)激光位移傳感器，數(shù)據(jù)采集卡等設(shè)備的標(biāo)定過(guò)程；并且采用相關(guān)的數(shù)據(jù)處理算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析。 最后，經(jīng)過(guò)實(shí)際驗(yàn)證，設(shè)計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)均已達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)，能夠滿足實(shí)際測(cè)量的需要。
【關(guān)鍵詞】：內(nèi)徑測(cè)量 管道 爬行器 激光位移傳感器 標(biāo)測(cè)一體化 姿態(tài)校正
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP274;TH711
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 引言8-12
• 1.1 課題來(lái)源、研究背景及意義8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3 本文主要工作以及章節(jié)安排10-12
• 1.3.1 本文主要工作10
• 1.3.2 本文章節(jié)安排10-12
• 第二章 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)與分析12-19
• 2.1 管狀工件內(nèi)徑測(cè)量原理及數(shù)學(xué)模型12-14
• 2.2 測(cè)量系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)14-15
• 2.3 測(cè)量系統(tǒng)各模塊子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)15-16
• 2.3.1 爬行運(yùn)載定位子系統(tǒng)15
• 2.3.2 數(shù)據(jù)采集與控制子系統(tǒng)15-16
• 2.3.3 數(shù)據(jù)處理分析子系統(tǒng)16
• 2.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)16-17
• 2.5 系統(tǒng)的主要器件組成17-18
• 2.6 本章總結(jié)18-19
• 第三章 測(cè)量系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析19-37
• 3.1 機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)19-27
• 3.1.1 激光位移傳感器的選型與安裝20-21
• 3.1.2 激光位移傳感器穩(wěn)定性測(cè)試21-23
• 3.1.3 步進(jìn)電機(jī)的選型23
• 3.1.4 導(dǎo)電滑環(huán)23-24
• 3.1.5 數(shù)據(jù)采集卡的選型24
• 3.1.6 數(shù)據(jù)采集卡穩(wěn)定性測(cè)試24-27
• 3.1.7 激光測(cè)距傳感器的選型27
• 3.2 爬行器的自動(dòng)定心性以及自適應(yīng)性的設(shè)計(jì)27-29
• 3.3 標(biāo)測(cè)一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)29-30
• 3.4 姿態(tài)校正系統(tǒng)的設(shè)計(jì)30-33
• 3.4.1 傾角傳感器的選型31
• 3.4.2 PSD 位置傳感器的選型31-32
• 3.4.3 姿態(tài)校正系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型32-33
• 3.5 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)33-36
• 3.5.1 數(shù)據(jù)測(cè)試及顯示模塊35-36
• 3.5.2 報(bào)表輸出模塊36
• 3.6 本章小結(jié)36-37
• 第四章 系統(tǒng)誤差分析與測(cè)試數(shù)據(jù)的處理37-49
• 4.1 系統(tǒng)裝配標(biāo)定及校準(zhǔn)37-40
• 4.1.1 激光位移傳感器的安裝誤差的標(biāo)定37-38
• 4.1.2 激光位移傳感器發(fā)射光束偏心誤差的標(biāo)定38-39
• 4.1.3 系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性標(biāo)定39
• 4.1.4 測(cè)量系統(tǒng)的環(huán)規(guī)標(biāo)定校準(zhǔn)設(shè)計(jì)39-40
• 4.2 數(shù)據(jù)處理算法理論分析40-42
• 4.2.1 中值濾波40-41
• 4.2.2 最小二乘法擬合圓獲取內(nèi)徑參數(shù)41-42
• 4.3 標(biāo)定系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理42-46
• 4.4 實(shí)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理46-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 總結(jié)49-50
• 參考文獻(xiàn)50-52
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文52-53
• 致謝53

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：299287