發(fā)布時間：2017-04-11 14:21

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

【摘要】：在管狀工件的制造過程中，由于加工技術(shù)的條件制約，管狀工件會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)徑尺寸符合實際的應(yīng)用要求，并且根據(jù)被測工件的自身特點和測量要求，例如測量的工件為長管道，內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜，測量參數(shù)較多，精度要求較高等特點，本文研究并設(shè)計了以爬行器為運載裝置，，激光位移傳感器為測量裝置的內(nèi)徑測量系統(tǒng)。 本文基于激光三角位移檢測原理，提出了一種用于復(fù)雜管狀工件的光電非接觸檢測方法，并研制了檢測系統(tǒng)。本文論述了系統(tǒng)的組成和總體結(jié)構(gòu)，對管狀工件的內(nèi)徑尺寸的檢測方法、系統(tǒng)檢測原理進行了理論分析，并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。為了確保測量系統(tǒng)的可靠性，本文分析了測量系統(tǒng)的誤差，對系統(tǒng)做了優(yōu)化設(shè)計，其中的關(guān)鍵技術(shù)為：爬行器的自動定心性以及自適應(yīng)性的設(shè)計、標測一體化系統(tǒng)的設(shè)計、姿態(tài)校正系統(tǒng)的設(shè)計等等； 本文詳細的闡述了系統(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、步進電機的選型等等，并對其性能指標進行了詳細的分析；詳細介紹了對激光位移傳感器，數(shù)據(jù)采集卡等設(shè)備的標定過程；并且采用相關(guān)的數(shù)據(jù)處理算法對數(shù)據(jù)進行處理與分析。 最后，經(jīng)過實際驗證，設(shè)計的測量系統(tǒng)各項指標均已達到了系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)指標，能夠滿足實際測量的需要。
【關(guān)鍵詞】：內(nèi)徑測量 管道 爬行器 激光位移傳感器 標測一體化 姿態(tài)校正
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TP274;TH711
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 引言8-12
• 1.1 課題來源、研究背景及意義8
• 1.2 國內(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)計與分析12-19
• 2.1 管狀工件內(nèi)徑測量原理及數(shù)學(xué)模型12-14
• 2.2 測量系統(tǒng)總體設(shè)計14-15
• 2.3 測量系統(tǒng)各模塊子系統(tǒng)的設(shè)計15-16
• 2.3.1 爬行運載定位子系統(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 測量系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與分析19-37
• 3.1 機械系統(tǒng)的總體設(shè)計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)定性測試21-23
• 3.1.3 步進電機的選型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)定性測試24-27
• 3.1.7 激光測距傳感器的選型27
• 3.2 爬行器的自動定心性以及自適應(yīng)性的設(shè)計27-29
• 3.3 標測一體化系統(tǒng)的設(shè)計29-30
• 3.4 姿態(tài)校正系統(tǒng)的設(shè)計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33-36
• 3.5.1 數(shù)據(jù)測試及顯示模塊35-36
• 3.5.2 報表輸出模塊36
• 3.6 本章小結(jié)36-37
• 第四章 系統(tǒng)誤差分析與測試數(shù)據(jù)的處理37-49
• 4.1 系統(tǒng)裝配標定及校準37-40
• 4.1.1 激光位移傳感器的安裝誤差的標定37-38
• 4.1.2 激光位移傳感器發(fā)射光束偏心誤差的標定38-39
• 4.1.3 系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性標定39
• 4.1.4 測量系統(tǒng)的環(huán)規(guī)標定校準設(shè)計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 標定系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理42-46
• 4.4 實測系統(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50-52
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文52-53
• 致謝53

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬宏，車英，楊大任;火炮內(nèi)膛形廓在線光電檢測技術(shù)[J];半導(dǎo)體光電;1996年04期

2 馬宏,潘毓學(xué),白寶興,車英;火炮炮膛質(zhì)量檢測技術(shù)研究[J];兵工學(xué)報;1996年02期

3 汪友生,徐小平;相位法激光測距的實現(xiàn)[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2003年04期

4 韓永林,王素芬;火炮身管纏度在線檢測系統(tǒng)設(shè)計分析[J];長春理工大學(xué)學(xué)報;2005年01期

5 李東潔;尤波;徐紹堂;;炮膛多參數(shù)綜合測量機器人系統(tǒng)設(shè)計[J];測試技術(shù)學(xué)報;2007年02期

6 蔣渭忠;堵鋒;包建東;王昌明;;基于火炮身管測量的管道機器人[J];彈道學(xué)報;2008年02期

7 韓文輝;火炮內(nèi)膛測試儀[J];光學(xué)精密工程;1998年03期

8 楊偉社，楊小安;NGW行星減速器參數(shù)的優(yōu)化組合[J];機械設(shè)計與研究;1996年01期

9 孫吉紅,楊清文,戰(zhàn)延謀,胡朝根;基于激光測量的身管磨損量檢測系統(tǒng)研制[J];計算機測量與控制;2004年12期

10 劉紅軒;曲興華;邢書劍;王高文;;基于激光三角法的大內(nèi)徑測量系統(tǒng)[J];計算機測量與控制;2011年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 李芳;火炮身管內(nèi)膛直徑檢測系統(tǒng)設(shè)計[D];長春理工大學(xué);2003年

2 張濤;管道內(nèi)徑在線檢測機器人的研究[D];長春理工大學(xué);2004年

3 劉曉光;火炮多參數(shù)智能檢測平臺設(shè)計[D];長春理工大學(xué);2006年

4 王秀芳;脈沖半導(dǎo)體激光測距的研究[D];四川大學(xué);2006年

5 孔東;相位法激光測距儀的研究[D];西安電子科技大學(xué);2007年

6 李自平;小口徑管道內(nèi)膛參數(shù)測量系統(tǒng)研究[D];南京理工大學(xué);2009年

7 孫生寶;火炮內(nèi)腔圖像測量技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

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

本文編號：299287