在线气动测径仪的研究与开发

发布时间：2017-11-06 02:22

  本文关键词：在线气动测径仪的研究与开发

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【摘要】：在电工圆金属丝的生产制造过程中,需对金属丝的外径进行精确测量,以降低生产成本和符合国家标准。传统的停机测量和接触式测量的方式,不仅效率低而且影响金属丝产品的质量,频繁的启停还会大大降低设备的使用寿命。现有的在线测径技术通常采用光学和超声波等测量原理,当测量时被测金属丝抖动,以及存在的金属屑和油水等污物,会使得光或波的传播路径发生变化,从而造成测量精度降低。且该类测量仪器价格昂贵,维修复杂。气动测径技术以其结构简单、工作可靠、能在有油水、辐射、强烈振动和金属粉尘等恶劣环境下正常工作等诸多优点,发展前景巨大。因此,研究与开发在线气动非接触式测量金属丝外径的仪器具有重要的创造性和现实意义。首先,传统气动量仪量程小且固定,若要进行圆金属丝直径测量需要多套测量装置,工作过程相对复杂。本课题设计了以卷吸背压式气路为工作原理的气动变换装置,并结合气路的主副节流器,扩大了测量范围,降低了圆金属丝直径测量的复杂性。同时,为了防止金属丝与测量装置之间因为摩擦而造成的测量误差,采用耐磨性能好的拉丝模作为测量装置,保证了长期连续工作的精度。然后,构建了基于单片机AT89S52和PC/104主板的数据处理系统,其中硬件电路主要包括气动测径仪的气电信号转换、模数信号转换、数字信号处理及串口通信等模块。软件系统主要包括信号采集、信号处理和串口通信等模块,并对数字信号进行均值和占优等数字滤波算法处理,为恶劣环境下实现圆金属丝直径的精确测量提供了保障。最后,制造了样机,并进行了多组测量实验,结果证明所研制的在线气动测径仪工作稳定可靠,测量精度高,仪器的各项性能指标达到了设计要求。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM205

【参考文献】

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本文编号：1146935