涡流传感器位移测量精度影响因素研究

发布时间：2017-12-07 13:25

  本文关键词：涡流传感器位移测量精度影响因素研究

  更多相关文章： 涡流 镜像 倾角 耦合 补偿

【摘要】：火箭燃料贮箱栅格的精密加工对火箭发射的安全性和经济性起着至关重要的作用。基于测量加工一体化的镜像铣削方式凭借其效率高、通用性强、精度高等优点,成为了解决该类大型薄壁构件加工问题的有效途径。为保证镜像铣削精度,加工过程中,铣削刀具与支撑末端的中心轴线必须始终沿加工点的法矢方向。为此,在支撑末端采用阵列涡流传感器实时测量位移以获取加工局部表面的法矢方向。显然,法矢测量精度是保证镜像铣削加工精度及稳定性的前提,而涡流传感器位移测量精度又是保证法矢测量精度的基础。因此,提高涡流传感器位移测量精度也是在为保障镜像铣削加工精度奠定基础。基于课题背景,本文将探究倾角及耦合干扰对涡流传感器位移测量精度的影响规律。阐述了涡流传感器的测量原理,对线圈等效阻抗分量进行了理论分析。通过电磁场仿真软件ANSYS Maxwell完成了仿真建模,对线圈尺寸、激励频率、被测材料属性等参量的影响规律进行了分析。发现线圈厚度越小、内半径越大时,传感器测量灵敏度就越高；涡流密度随激励频率增大而增大,趋肤深度则会随激励频率增大而减小；传感器对铁磁材料与非铁磁材料测量时,线圈等效电感的变化趋势相反。针对倾角和耦合干扰分别建立了分析模型,完成了相应的仿真建模。基于倾角模型对比分析了倾角为零和非零时的涡流分布及密度。通过对倾角、提离高度和等效阻抗三者之间的关系进行研究,发现倾角和提离高度对等效阻抗影响趋势相反,即倾角会导致传感器测量值偏小,且平均误差随倾角增大呈高斯函数型增长。基于耦合模型对比分析了不同间距下的涡流分布及密度。通过对线圈互感、传感器间距和提离高度三者之间的关系进行研究,发现传感器间距和提离高度均会对耦合干扰强度产生影响,并探究了不同激励频率对耦合干扰强度的影响。实验探究了倾角和耦合干扰对涡流传感器位移测量精度的影响规律,并对测量误差进行了补偿。搭建倾角实验平台,通过对比实验验证了倾角导致传感器测量值偏小,且平均误差随倾角增大呈高斯函数型增长的规律。搭建耦合实验平台,通过对比实验验证了间距过小时传感器的测量量程衰减,且衰减百分比随间距增大呈指数规律衰减。另外,提离高度对耦合干扰强度具有明显的分段影响规律。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V432

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 彭东林,刘成康,谭为民;位移测量中的时空坐标转换理论[J];机械工程学报;2000年05期

2 罗朝祥;曾祥亮;方子帆;;水下位移测量传感器的设计[J];机械设计与制造;2006年03期

3 彭东林;张兴红;刘小康;陈锡侯;;基于时空转换的精密位移测量新方法与传统方法的比较[J];仪器仪表学报;2006年04期

4 钟伟生;整机测试中常用的几种位移测量法[J];工程机械;1981年11期

5 陈嘉明;;油膜厚度和位移测量的有关技术问题答读者[J];机械制造;1981年01期

6 张恒甫;;微型致冷机位移测量的一种简便方法[J];真空与低温;1985年01期

7 吴逸群;;利用位移测量反算地下围岩标准化初应力场[J];工程兵工程学院学报;1986年01期

8 ;用于位移测量的激光装置[J];光学技术;1987年03期

9 梁大巍;陆伯印;金篆芷;;一种高精度三向小位移测量装置[J];计量技术;1987年09期

10 杜秀荣;周万民;蔡敬斌;胡海;;一种大位移测量装置[J];重型机械;1991年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李兆霖;姚新程;郭荭莲;程丙英;张道中;;光能积分重心法实现亚像元分辨率位移测量[A];第三届全国现代生物物理技术学术讨论会论文摘要汇编[C];2000年

2 王婷;;基于临界反射原理的精密角位移测量[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年

3 李季平;梁大开;;双图像法测物体大位移及其不确定度的研究[A];江苏省计量测试学会2005年论文集[C];2005年

4 李鑫;吴桂英;;激光传感器在空中爆炸环境中的位移测量[A];第十二届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2009年

5 王文静;;图像处理在相似材料模型变形位移测量中的应用[A];第十四届全国煤矿自动化学术年会暨中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2004年

6 侯杰;钱稼茹;赵作周;潘鹏;;基于视频图像和神经网络技术的位移测量研究[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年

7 张旭东;任溯;高隽;;用于位移测量的嵌入式圆环快速标定算法[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年

8 夏哲;符欲梅;董辉;张文;陈伟民;;大跨度桥梁二维位移图像传感系统研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年

9 刘鸣;马超;;基于单片机的光栅位移测量[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年

10 冯冠平;卢道江;付尚新;陈立基;;感应电涡流原理及调频线路在非接触位移测量中的应用[A];第二次全国摩擦磨损润滑学术会议论文集[C];1979年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 本报记者 李春玲;桥梁支座位移测量向智能化迈进[N];人民铁道;2006年

2 付丽　史学峰;又一专利技术诞生[N];中国建设报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前8条

1 楚兴春;纳米光栅干涉位移测量关键技术的研究[D];国防科学技术大学;2005年

2 苏绍t，

本文编号：1262550