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小口径管道内膛参数测量系统研究

作　者: 李自平
导　师: 何云峰
学　校: 南京理工大学
专　业: 精密仪器及机械
关键词: 内径测量线膛身管爬机电感式位移传感器激光测距
分类号: TJ305
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 146次
引　用: 4次
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内容摘要

火炮身管内径测量是整个火炮检测技术的重要组成部分,无论是在火炮的生产过程中,还是在火炮使用后检测维护过程中,都具有举足轻重的作用。针对传统线膛火炮身管内径测量系统存在精度不高、效率低等问题,设计了一种新型的高精度火炮身管内径自动测量检测系统。该测量系统具有自动化程度高、测量精度高、测量效率高、使用方便可靠等优点。选用步进电机作为系统动力装置,通过设计的驱动装置使系统载体——爬机在身管内平稳前进;系统采用接触式测量方式,选用电感式位移传感器测量身管径向尺寸;由设计的定位装置控制传感器测量指定膛线;调节装置用于调节径向测量装置的量程;激光测距仪测量径向测量传感器在身管轴向的位置;爬机壳体起到支撑和连接各种装置的作用。系统软件采用LabVIEw编写。利用它强大、灵活的仪器控制功能,实现了对系统各部分的控制。同时利用它能够模拟实际仪器操作面板的虚拟面板,实现功能完善的人机交流界面。标定程序对传感器进行静态标定,确定了径向测量装置的安装零点位置和传感器的线性系数。测试程序实现了对指定截面的测量。保存/打印程序将测量完的数据保存到EXCEL表格中,方便用户存档和查阅。经过实际测量验证,该测量系统的各项指标均已达到了系统设计的技术指标。能够满足实际测量的需要。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-12
  1.1 课题研究的科学意义和应用前景  7-8
  1.2 国内外研究现状及研究趋势  8-9
  1.3 本课题研究的内容  9-12
2 系统总体设计方案  12-16
  2.1 系统功能与主要性能指标  12-13
    2.1.1 系统功能  12
    2.1.2 主要性能指标  12-13
  2.2 总体设计方案  13-15
    2.2.1 爬机  13
    2.2.2 测量检测装置  13-14
    2.2.3 工控机和系统软件  14-15
  2.3 本章总结  15-16
3 系统硬件设计  16-37
  3.1 引言  16
  3.2 管道爬行机器人总体设计  16-17
  3.3 驱动装置设计  17-23
    3.3.1 设计依据  17-20
    3.3.2 运动学分析  20-21
    3.3.3 力学分析  21-22
    3.3.4 驱动轮支撑弹簧设计  22-23
  3.4 步进电机与减速器  23-29
    3.4.1 步进电机  23-24
    3.4.2 减速器  24-25
    3.4.2 步进电机选择  25-26
    3.4.3 步进电机驱动与控制  26-29
  3.5 测量检测装置  29-34
    3.5.1 位移传感器  29-30
    3.5.2 传感器选择与处理电路  30-31
    3.5.3 传感器的安装与定位  31-34
  3.6 激光测距仪原理  34-35
  3.7 爬机系统壳体结构设计  35-36
  3.8 本章小结  36-37
4 系统软件设计  37-54
  4.1 虚拟仪器技术简介  37-38
    4.1.1 仪器串口参数设置  38
  4.2 系统软件主界面设计  38-52
    4.2.1 检查外设程序设计  40-42
    4.2.2 系统标定  42-45
    4.2.3 显示  45-46
    4.2.4 参数设置  46-48
    4.2.5 位置调整  48
    4.2.6 曲线测试  48-50
    4.2.7 测试  50-51
    4.2.8 保存/打印  51-52
  4.3 测距测试程序设计  52-53
  4.4 本章小结  53-54
5 测量数据分析与处理  54-59
  5.1 误差分析  54-56
  5.2 测量数据分析  56-58
  5.3 本章小结  58-59
6 总结  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-64
附录  64-65

小口径管道内膛参数测量系统研究

内容摘要

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