水泵转子静挠度检测系统的构建与实现

发布时间：2017-06-24 21:09

  本文关键词：水泵转子静挠度检测系统的构建与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水泵转子的静挠度对于水泵来说是一个重要的这个力学参数,它将关系到水泵运行的可靠性以及整个系统的使用寿命。因此,对水泵转子的静挠度的研究具有重要意义。本文构建了一个对水泵转子静挠度测量的综合系统。通过阅读大量国内外文献,熟悉了解了水泵转子静挠度的测量基本方法,针对当前静挠度测量过程中存在的问题,做了系统的研究,了解了各种测量方法的优势和不足。本文首先阐述了静挠度的定义以及其产生的根本原因,根据测量精度0.01mm的要求,提出并且确立了一种水泵转子静挠度的检测方案。本文从总体上设计了一种以上位机软件MATLAB为用户操作界面、以可编程逻辑器件PLC为控制器,以马尔千分表和本特利电涡流传感器为测量仪器、以步进电机为转动装置的一套静挠度的检测系统。在硬件上,利用马尔千分表检测转子各个位置的竖直方向上的挠度变化,并且利用西门子公司的可编程逻辑器件PLC控制步进电机以达到旋转水泵转子的目的。为了满足0.01mm的精度要求,模数转换器选择的具有16位分辨力、精度为0.1%研华4017+A/D变换器,A/D变换器经过RS485通信口将数据送入PLC;在软件上,利用上位机软件MATLAB具有人机交互功能的GUI界面,以实现马尔千分表与上位机、控制器PLC与上位机的通信,并对得到的相关数据进行处理,再利用三次样条插值的方法拟合出了一条符合要求的挠度曲线,估算出转子竖直方向偏移最大点的位置,进而得到水泵转子的静挠度。
【关键词】：水泵转子 静挠度 三次样条插值
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH38;TP274
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 研究背景与意义8-9
• 1.2 水泵转子的静挠度9-10
• 1.3 国内外研究现状10-14
• 1.4 本课题目前存在的问题14
• 1.5 论文工作的主要内容14-16
• 第2章 水泵转子静挠度检测系统方案选择16-21
• 2.1 检测对象及指标要求16
• 2.2 系统方案选择16-20
• 2.2.1 测量系统的方案17-19
• 2.2.2 控制系统的方案19-20
• 2.3 本章小结20-21
• 第3章 水泵转子静挠度检测系统设计21-34
• 3.1 检测系统总体设计21-22
• 3.2 检测系统原理分析22-23
• 3.3 检测系统的硬件设计23-32
• 3.3.1 马尔千分表23-26
• 3.3.2 电涡流传感器与A/D变换器26-29
• 3.3.3 控制器的选择29-30
• 3.3.4 步进电机和角度编码器30-32
• 3.4 上位机软件MATLAB32
• 3.5 本章小结32-34
• 第4章 水泵转子静挠度检测系统软件设计34-46
• 4.1 马尔千分表上位机软件的安装与配置34
• 4.2 马尔千分表与上位机的通信实验34-37
• 4.2.1 马尔千分表上传数据测试35
• 4.2.2 马尔千分表与上位机通信35-37
• 4.3 系统整体通信设计37-44
• 4.3.1 马尔千分表通信设计39-40
• 4.3.2 PLC通信设置40-42
• 4.3.3 系统数据读取的实现42
• 4.3.4 人机交互界面GUI设计42-44
• 4.4 本章小结44-46
• 第5章 系统调试及实验室测试实验46-52
• 5.1 系统联机调试46-47
• 5.2 数据处理与误差分析47-48
• 5.3 静挠度曲线拟合48-50
• 5.3.1 插值函数的选取48-49
• 5.3.2 三次样条插值函数的MATLAB实现49-50
• 5.4 系统调试出现的问题和解决方法50-51
• 5.5 本章小结51-52
• 第6章 结论52-53
• 参考文献53-55
• 附录A 现场实物图55-56
• 附录B MATLAB上位机接口程序56-59
• 在学研究成果59-60
• 致谢60-61

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本文编号：479515