發(fā)布時(shí)間：2017-04-25 00:13

  本文關(guān)鍵詞：極端環(huán)境下鉆機(jī)主軸容柵式扭矩測(cè)試系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：扭矩信息的測(cè)量在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)械如鉆探機(jī)械是信息獲取中重要的工況鑒定參數(shù)量，但是鉆機(jī)設(shè)備在高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下工程信息量多，采集難度大，故若能準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、安全的檢測(cè)到鉆機(jī)設(shè)備的平均或瞬時(shí)的扭矩值，將會(huì)對(duì)鉆機(jī)設(shè)備產(chǎn)品的開發(fā)過程、測(cè)試檢測(cè)、質(zhì)量保證、安全升級(jí)和優(yōu)化設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)都是有著重要的參考價(jià)值，故為了保證監(jiān)測(cè)信息的完整性和準(zhǔn)確性、增強(qiáng)檢測(cè)設(shè)備的抗干擾能力，對(duì)于鉆探設(shè)備的扭矩測(cè)量有著重要的意義。 組態(tài)軟件是一種具備高度集中性和高擴(kuò)展性等性能優(yōu)點(diǎn)的集散性控制系統(tǒng)，目前在各大領(lǐng)域都有所應(yīng)用，對(duì)于大型的回旋鉆機(jī)的工況的實(shí)時(shí)監(jiān)控界面的編輯和監(jiān)控完全采用組態(tài)軟件，來自行設(shè)計(jì)和編輯出鉆機(jī)工作的監(jiān)控系統(tǒng)，滿足監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)基本的功能，具有一定的意義，可以為課題組購(gòu)買監(jiān)控軟件節(jié)省開支。 對(duì)于極地鉆機(jī)設(shè)備來講，極地氣候條件惡劣、氣溫極低、磁場(chǎng)異常等環(huán)境所帶來的干擾因素不容忽視，故針對(duì)機(jī)械振動(dòng)強(qiáng)，氣溫極低以及容許測(cè)量的空間狹小等極端條件下的扭矩測(cè)量，本文提出了針對(duì)極地氣候條件的鉆機(jī)主軸的容柵式扭矩測(cè)量系統(tǒng)，為問題的解決提供了新的測(cè)量手段和方法。 本文主要從以下幾個(gè)方面作了工作： 1）針對(duì)極地鉆機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)分析和容柵式傳感技術(shù)的研究，設(shè)計(jì)了用于檢測(cè)鉆機(jī)設(shè)備實(shí)時(shí)扭矩的傳感器，并詳細(xì)闡述了其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作的原理。通過對(duì)相關(guān)參數(shù)的選擇和分析參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，完成了測(cè)試方案的論證工作。 2）對(duì)鉆機(jī)主軸進(jìn)行數(shù)學(xué)建模分析，分析了扭矩與扭轉(zhuǎn)角之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，為整體方案的設(shè)計(jì)提供理論支持，通過組態(tài)軟件的結(jié)構(gòu)和性能的分析，針對(duì)扭矩實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的檢測(cè)設(shè)計(jì)并編輯了實(shí)時(shí)監(jiān)控顯示系統(tǒng)。 3）依據(jù)傳感器測(cè)試參數(shù)選擇的測(cè)試方案，進(jìn)行了扭矩測(cè)量的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，完成了各部分的硬件電路和軟件部分的設(shè)計(jì)以及硬件電路的的仿真工作。 4）在實(shí)驗(yàn)室中完成了測(cè)試系統(tǒng)的各模塊電路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以及整個(gè)系統(tǒng)測(cè)量可行性和準(zhǔn)確性的標(biāo)定工作。
【關(guān)鍵詞】：容柵機(jī)理 脈寬調(diào)制 Proteus 串行通信 組態(tài)軟件
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH763.5;TP274
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題研究的意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀12-13
• 1.3 扭矩測(cè)量方法及其傳感器的分類13-17
• 1.3.1 扭矩傳感器的分類14-16
• 1.3.2 扭矩傳感器測(cè)量系統(tǒng)的分類16-17
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容17-19
• 第二章 容柵傳感器基本結(jié)構(gòu)和原理及相關(guān)技術(shù)19-31
• 2.1 容柵式扭矩傳感器的基本結(jié)構(gòu)19
• 2.2 容柵式扭矩傳感器的分類：19-21
• 2.2.1 直線容柵式扭矩傳感器19-20
• 2.2.2 圓形容柵式扭矩傳感器20-21
• 2.3 容柵傳感器電容變化的基本原理21-22
• 2.4 容柵式傳感器 RC 回路原理22-23
• 2.5 容柵式扭矩傳感器的測(cè)量電路的分類23-25
• 2.5.1 扭矩傳感器測(cè)幅型測(cè)量電路23-24
• 2.5.2 扭矩傳感器測(cè)相型測(cè)量電路24-25
• 2.6 扭矩傳感器輸出感應(yīng)電壓變化與扭矩測(cè)量的關(guān)系25-28
• 2.7 本章小結(jié)28-31
• 第三章 整體方案的設(shè)計(jì)31-41
• 3.1 鉆機(jī)轉(zhuǎn)軸扭矩與扭轉(zhuǎn)角之間的數(shù)學(xué)模型31-34
• 3.2 扭矩整體測(cè)試系統(tǒng)方案34-35
• 3.3 容柵式傳感器扭矩測(cè)量的測(cè)試方案35-40
• 3.3.1 容柵扭矩傳感器相位測(cè)試方案35-37
• 3.3.2 相位測(cè)試方案中關(guān)鍵參數(shù)的選擇37-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 扭矩測(cè)試系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)及仿真41-57
• 4.1 傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)41-42
• 4.1.1 傳感器柵極板中柵極數(shù)目的設(shè)計(jì)41-42
• 4.2 測(cè)試系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)42-55
• 4.2.1 傳感器脈沖信號(hào)調(diào)理電路43-53
• 4.2.2 傳感器信號(hào)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與上位機(jī)交互53-54
• 4.2.3 上位機(jī)交互中信號(hào)傳輸接口電路設(shè)計(jì)54-55
• 4.3 測(cè)試系統(tǒng)供電部分55
• 4.4 測(cè)試系統(tǒng)屏蔽保護(hù)部分55
• 4.5 本章小結(jié)55-57
• 第五章 扭矩測(cè)試系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)與仿真分析57-73
• 5.1 組態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)57-61
• 5.1.1 組態(tài)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)57-58
• 5.1.2 組態(tài)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)58-61
• 5.2 組態(tài)系統(tǒng)的圖形界面的建立61-64
• 5.2.1 圖形界面的框架構(gòu)成61
• 5.2.2 組態(tài)系統(tǒng)中的基本單元--圖元61-63
• 5.2.3 基本圖元的創(chuàng)建和屬性的編輯63-64
• 5.3 圖形界面動(dòng)畫功能的實(shí)現(xiàn)64-70
• 5.3.1 屬性變化的動(dòng)畫連接65-67
• 5.3.2 位置與大小屬性的動(dòng)畫連接67-69
• 5.3.3 值輸出屬性連接69-70
• 5.4 組態(tài)軟件與單片機(jī)通信的實(shí)現(xiàn)70-72
• 5.4.1 通信數(shù)據(jù)格式的編寫70-71
• 5.4.2 組態(tài)軟件中變量的定義71-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 第六章 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的測(cè)試試驗(yàn)73-81
• 6.1 扭矩測(cè)試試驗(yàn)平臺(tái)的搭建73-74
• 6.2 測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試試驗(yàn)74-78
• 6.2.1 容柵式傳感器的制作與試驗(yàn)分析74-75
• 6.2.2 測(cè)量系統(tǒng)各電路模塊的試驗(yàn)分析75-77
• 6.2.3 測(cè)試系統(tǒng)的相位差值信號(hào)的試驗(yàn)分析77-78
• 6.3 扭矩測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)定與分析78-80
• 6.4 本章小結(jié)80-81
• 第七章 總結(jié)與展望81-83
• 7.1 文章中完成的主要內(nèi)容81
• 7.2 需要解決的問題81-82
• 7.3 未來發(fā)展及意義82-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 致謝87

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡穎勇,劉世元,陳勇輝,史鐵林;應(yīng)變式扭矩儀測(cè)量信號(hào)的無線傳輸技術(shù)[J];傳感器技術(shù);2002年12期

2 晏紅;電阻應(yīng)變計(jì)在扭矩測(cè)量中的應(yīng)用[J];傳感器技術(shù);2003年05期

3 翁桂榮,岳強(qiáng),金志峰;微型遙測(cè)扭矩儀[J];電子技術(shù)應(yīng)用;1994年05期

4 陳君姿;莫林;侯占偉;;組態(tài)軟件圖形組態(tài)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2007年01期

5 喻洪麟,何安國(guó),龍振宇,王世隆,何小柏;一種新的扭矩測(cè)量原理[J];光子學(xué)報(bào);1997年09期

6 歐揚(yáng)，張紀(jì)龍;扭矩測(cè)試的發(fā)展動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向[J];華北工學(xué)院學(xué)報(bào);1996年01期

7 敖榮慶，李堯忠;容柵傳感器的機(jī)床數(shù)字化自動(dòng)顯示系統(tǒng)[J];航空精密制造技術(shù);1996年01期

8 柴繼新;王恩鋒;范小燕;孫穎;徐艦;;幾種常見的電阻應(yīng)變式旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器[J];計(jì)測(cè)技術(shù);2010年02期

9 王習(xí)文,齊欣,宋玉泉;容柵傳感器及其發(fā)展前景[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2003年02期

10 孟宗;劉彬;;回轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)態(tài)扭矩非接觸測(cè)量的研究[J];計(jì)量學(xué)報(bào);2006年04期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 余小東;國(guó)家扭矩基準(zhǔn)系統(tǒng)的研究與制造[D];北京工業(yè)大學(xué);2000年

2 王英;集散控制系統(tǒng)組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2002年

3 魯雙全;極端環(huán)境下機(jī)械主軸扭矩傳感器測(cè)量系統(tǒng)的研究[D];重慶大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：極端環(huán)境下鉆機(jī)主軸容柵式扭矩測(cè)試系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：325238