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大尺寸热态环件激光测量技术研究

作　者: 杜家胜
导　师: 桂贵生
学　校: 合肥工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 大型环件激光非接触式测量高温数据处理
分类号: TP212.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 46次
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内容摘要

大型环件毛坯在高温下轧制成形，为控制环件毛坯的形状、尺寸，需对环件进行在线测量，由于被测工件温度和环境温度高，难以用传统的接触式测量方法进行测量，故采用激光非接触式测量方式。本文的任务是研究大型环件激光非接触式测量技术，主要研究工作和成果如下：1.综述了接触式与非接触式测量方法，对非接触式测量的特点作了较详细的论述，阐述了激光三角位移测量法的国内外研究现状及发展趋势；2.综述了激光位移传感器的组成和工作原理，重点分析了激光测厚原理和测径原理，对激光测厚所采用的两种方法进行了比较；3.环件在线测量装置的设计，包括回转台和传感器位置的调整机构的设计；4.分析了影响测量精度的主要因素，重点分析了环件本身温度以及环境温度对测量的影响，最后提出了提高测量精度的主要措施；5.设计了测量数据处理程序，利用最小二乘法算出其最小二乘圆心坐标和圆度误差；测出工件一周若干点的厚度值，经数据处理得出工件的平均厚度值、最大厚度和最小厚度。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
致谢  7-12
第一章绪论  12-18
  1.1 论文研究的目的和意义  12
  1.2 大型零件尺寸非接触式测量研究现状  12-14
    1.2.1 接触式测量  12-13
    1.2.2 非接触式测量  13-14
  1.3 激光三角位移测量的国内外研究现状及发展趋势  14-17
    1.3.1 激光三角位移测量特点  14
    1.3.2 激光三角测量的国内外研究现状及发展趋势  14-16
    1.3.3 热轧环件测量方案的选择  16-17
  1.4 本文研究的主要内容及内容安排  17
    1.4.1 主要内容  17
    1.4.2 关键技术的分析  17
  1.5 本章小结  17-18
第二章激光位移传感器与激光测量原理  18-26
  2.1 激光位移传感器简介  18
  2.2 激光三角法原理  18-23
    2.2.1 激光三角法的类型及区别  19
    2.2.2 激光三角法测量原理  19-21
    2.2.3 直射式与斜射式比较  21-23
  2.3 激光测径原理  23-25
  2.4 激光位移传感器的技术参数及选用  25
  2.5 本章小结  25-26
第三章测量机构的设计  26-30
  3.1 测量原理  26-27
  3.2 激光传感器位置调整机构  27-28
  3.3 回转台机构的设计  28-29
  3.4 本章小结  29-30
第四章影响激光测量结果和改善措施  30-40
  4.1 激光发射光强及光束直径对测量的影响  30-31
  4.2 被测物体表面颜色对测量影响  31-32
  4.3 被测物体表面粗糙度对测量的影响  32
  4.4 周围环境温度对测量精度的影响  32-35
    4.4.1 热态工件周围空气温度分布  33
    4.4.2 热态工件附近空气的折射率分布  33-34
    4.4.3 热态工件附近的光线弯曲  34-35
  4.5 采用双光路测量方法提高测量精度  35-37
  4.6 采用循环冷却法降低传感器装置温度  37-38
  4.7 粉尘的影响  38-39
  4.8 本章小结  39-40
第五章数据处理与计算实例  40-48
  5.1 C#语言和 Visual Studio 2005  40-41
    5.1.1 C#语言简介  40
    5.1.2 Visual Studio 2005  40-41
  5.2 测量数据程序处理界面  41-42
  5.3 程序代码  42-48
第六章总结和展望  48-49
  6.1 本文总结  48
  6.2 今后工作及展望  48-49
参考文献  49-52
攻读硕士学位期间发表的论文  52-53

大尺寸热态环件激光测量技术研究

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