【摘 要】
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在现代制造业和加工业中,管道广泛应用于航空航天、国民经济、武器装备等诸多领域中。身管通常属于整套设备的核心零部件,其内径等参数对整套设备能否达到预期的性能指标有着重要影响。现阶段,我国身管的内径检测设备存在着精度不高、操作繁琐、效率低等问题。因此,研究身管的内径测量技术有着重要意义。在对比现有的各种身管测量方法的基础上,设计了一种利用双激光位移传感器采集身管内径参数的自动智能测量系统.实现了远距离
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在现代制造业和加工业中,管道广泛应用于航空航天、国民经济、武器装备等诸多领域中。身管通常属于整套设备的核心零部件,其内径等参数对整套设备能否达到预期的性能指标有着重要影响。现阶段,我国身管的内径检测设备存在着精度不高、操作繁琐、效率低等问题。因此,研究身管的内径测量技术有着重要意义。在对比现有的各种身管测量方法的基础上,设计了一种利用双激光位移传感器采集身管内径参数的自动智能测量系统.实现了远距离、无损采集管道内径参数。根据测量设备的结构,设计了一种计算身管内径的测量算法。本文设计的测量系统,结构简单,测量头部分校准方便。测量系统中运用了WIFI无线通信技术实现对测量系统的控制与数据的传输,避免了因管道过长,传输线在管道中的绕线和拖线问题,提高了测量系统在实际工程应用中的灵活性。依据本测量设备设计的内径测量算法,减少了检测中测量设备采集数据时的误差量,进一步提高了测量精度。本文的研究内容如下:1.细致分析了现有身管内径测量系统和其相匹配的测量算法,总结它们的显著特点和优缺点,分别对单传感器和双传感器测量身管内径过程进行了仿真。根据仿真结果,设计了基于双激光位移传感器的测量系统,此外设计了与系统结构相匹配的测量算法。利用几何关系建立数学模型后,使用采集的测量数据计算身管内径数值、绘制身管标准圆图和身管内壁实际轮廓图,使用两幅图像进行对比判断身管是否符合设计标准。2.本文基于STM32、电源、串口、串口转WIFI等,设计了电路硬件的结构,用于控制测量系统的运行和测量数据的无线传输。其中利用QT软件自主设计了人机交互界面,实现了整个系统的控制和数据的传输、保存与处理。3.根据测量头的结构,设计了传感器测量起始点到电机中心点参数的标定方法。分析了测量系统中对测量产生的异常值处理方法。4.利用完成后的测量系统开展身管内径测量的相关实验,验证测量系统测量出的身管内径数值是否符合设计的精度要求,以及是否可以正常的显示身管内轮廓曲线。
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