本文關(guān)鍵詞：接觸式超聲在機(jī)自動(dòng)測厚系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大型薄壁零件在航空航天等領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用,加工精度要求比較高,因此需要較高的測量精度。而厚度信息是其中一個(gè)關(guān)鍵的指標(biāo),影響著工件的重量、回轉(zhuǎn)特性等,但是由于其測點(diǎn)較多,所以不能采用人工測量�？紤]到其尺寸大、剛度低、移動(dòng)困難、裝夾復(fù)雜的特點(diǎn),因此如果采用以三坐標(biāo)機(jī)為代表的離線自動(dòng)化檢測手段,就會(huì)引入重復(fù)定位誤差,而且實(shí)時(shí)性不好。目前針對(duì)薄壁零件實(shí)現(xiàn)在機(jī)自動(dòng)測厚的實(shí)驗(yàn)研究比較少。本課題的研究方向?yàn)闃?gòu)建應(yīng)用于薄壁件厚度接觸式超聲在機(jī)自動(dòng)測厚的方法和系統(tǒng)。其中主要的難點(diǎn)是：超聲測頭與被測工件的接觸狀態(tài)判斷和超聲測頭與曲面工件的法矢重合問題。針對(duì)超聲在機(jī)自動(dòng)測厚的接觸緩沖、接觸識(shí)別、耦合劑供應(yīng)問題,設(shè)計(jì)了以彈簧為核心部件的緩沖機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)了以接近開關(guān)、PLC為核心控制部件的接觸識(shí)別機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)了以水泵、調(diào)節(jié)閥、壓力表為核心的耦合劑供應(yīng)系統(tǒng)。針對(duì)超聲測量中的法矢重合問題,給出了曲面數(shù)字化、曲面點(diǎn)法矢求解、曲面區(qū)域平均法矢求解、超聲測頭角度調(diào)整的方案。針對(duì)超聲板卡中接收到的信號(hào)存在噪聲、峰值不易識(shí)別的問題,利用小波方法實(shí)現(xiàn)噪聲去除,利用希爾伯特變換和低通濾波的方法完成包絡(luò)特征的提取。設(shè)計(jì)算法完成峰值識(shí)別,配合超聲波在工件中的傳播速度得到待測工件的厚度值。利用方便快捷的VB語言和功能強(qiáng)大的MATLAB進(jìn)行混合編程,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)。針對(duì)超聲波在不同材料、不同基體結(jié)構(gòu)的工件中傳播速度不一致的問題,利用已知厚度的板材進(jìn)行了標(biāo)定實(shí)驗(yàn),對(duì)測量的結(jié)果進(jìn)行校準(zhǔn)。對(duì)階梯試件、傾角試件和曲面試件進(jìn)行測厚實(shí)驗(yàn),與三坐標(biāo)機(jī)的測量結(jié)果進(jìn)行比對(duì),驗(yàn)證了所研制系統(tǒng)的可行性。所研究的接觸式超聲在機(jī)自動(dòng)測厚系統(tǒng)能夠提高工件的測量效率和測量精度,為航空航天事業(yè)做出了一定的貢獻(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：超聲 接觸式 在機(jī)自動(dòng)測厚 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB553;TH821.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題背景及研究意義9-10
• 1.2 常用的測厚技術(shù)介紹10-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 研究內(nèi)容14-16
• 2 超聲波概述和測厚原理16-31
• 2.1 超聲波的概述16-19
• 2.1.1 超聲波基本概念16-17
• 2.1.2 超聲波分類17-19
• 2.2 超聲探頭的聲場特性19-23
• 2.2.1 平探頭的聲場特性19-22
• 2.2.2 聚焦探頭的聲場特性22-23
• 2.3 超聲測厚原理23-26
• 2.3.1 共振法23-24
• 2.3.2 蘭姆波法24-25
• 2.3.3 脈沖反射法25-26
• 2.4 超聲測量影響因素分析26-30
• 2.4.1 工件對(duì)超聲測量精度的影響26-29
• 2.4.2 儀器設(shè)備對(duì)超聲測量精度的影響29
• 2.4.3 耦合劑對(duì)超聲測量精度的影響29-30
• 2.4.4 其他因素對(duì)超聲測量精度的影響30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 3 超聲在機(jī)接觸式測厚執(zhí)行端設(shè)計(jì)31-42
• 3.1 超聲測頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31-39
• 3.1.1 超聲探頭選擇32-33
• 3.1.2 接觸識(shí)別結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)33-36
• 3.1.3 緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)36-38
• 3.1.4 耦合劑供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)38-39
• 3.2 角度調(diào)整39-41
• 3.3 本章小結(jié)41-42
• 4 信號(hào)處理和采集軟件開發(fā)42-57
• 4.1 信號(hào)去噪44-49
• 4.1.1 小波基本概念和去噪原理44-46
• 4.1.2 小波去噪的基本步驟46-47
• 4.1.3 小波去噪的Matlab實(shí)現(xiàn)47-49
• 4.2 超聲波信號(hào)的包絡(luò)提取49-52
• 4.2.1 希爾伯特包絡(luò)提取49-51
• 4.2.2 小波包絡(luò)提取51-52
• 4.3 峰值識(shí)別和厚度獲取52
• 4.3.1 峰值識(shí)別52
• 4.3.2 厚度計(jì)算52
• 4.4 超聲在機(jī)測厚數(shù)據(jù)采集軟件開發(fā)52-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 5 實(shí)驗(yàn)和分析57-68
• 5.1 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)57-60
• 5.2 測厚實(shí)驗(yàn)及分析60-67
• 5.2.1 平板零件測量及分析60-64
• 5.2.2 曲面工件測量及分析64-67
• 5.3 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-71
• 致謝71-72

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉建國,李志舜;湖底回波的包絡(luò)特征提取[J];計(jì)算機(jī)仿真;2005年10期

2 宋煥;任華;韓德軍;岑占先;;淺析接近開關(guān)的選型與性能測定[J];內(nèi)蒙古石油化工;2008年02期

  本文關(guān)鍵詞：接觸式超聲在機(jī)自動(dòng)測厚系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：411661