汽车制动软管膨胀量自动测试台的研制

发布时间：2017-07-28 19:31

  本文关键词：汽车制动软管膨胀量自动测试台的研制

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【摘要】：汽车制动软管作为传递制动力的重要汽车零部件,其受压膨胀性能是决定汽车制动灵敏度的重要因素之一。现有制动软管的膨胀量检测装置存在自动化程度低、操作繁琐、压力发生系统复杂、结果无法及时存储和无法生成报表等不足。针对这些不足,本文提出一种集合机(机械设计)、光(机器视觉)、电(电气控制)以及虚拟仪器技术于一体的新型汽车制动软管检测台,实现“高效”、“精确”、“智能”的软管膨胀量检测。本文主要的研究工作如下:(1)智能电控压力发生器根据国家标准的要求,膨胀量检测时需要为系统提供精确稳定的试验压力。利用虚拟仪器技术结合步进电机和滚珠丝杆研制一套高品质的电控压力发生器,替代复杂的液压系统,通过数据采集卡和压力传感器实现反馈,确保了升压稳定、简单、易操作。(2)机器视觉实现液位差的检测基于机器视觉,利用CMOS工业摄像机采集量管液位的图像,通过图像处理获取有效特征。实现非接触的方式获得精确的液位差,求得软管膨胀量。(3)上位机软件的设计与开发基于LabVIEW开发环境,实现设定压力值、校正值等测试信息的实时输入,压力波形显示结果的保存与报表的生成等;通过标准状态机完成装置的自动三次加压过程;通过LabVIEW提供的DLL和ActiveX等外部程序接口实现CMOS像机的控制;利用LabVIEW强大的视觉开发包实现摄相机的校正与标定,完成图像处理、分析和特征提取。(4)装置实验测试与结果分析通过试验研究证明,本课题研制的汽车制动软管智能检测台压力控制精度为0.45%,装置自身膨胀系数小于0.1ml,机器视觉检测模块实现检测误差小于0.01ml。实际抽样检测显示,本课题装置的精确度、效率、稳定性明显优于传统手动装置,整体性能指标满足课题技术要求。最后通过总结提出未来展望。
【关键词】：制动软管 膨胀量 电控压力发生器 机器视觉 虚拟仪器
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.5;TP391.41
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• abstract7-15
• 1 绪论15-25
• 1.1 课题研究背景、目的及意义15-17
• 1.1.1 课题背景15-16
• 1.1.2 研究的目的及意义16-17
• 1.2 相关课题的国内外研究现状17-23
• 1.2.1 汽车制动软管标准及检测的国内外应用研究现状17-18
• 1.2.2 压力发生器的国内外应用研究现状18-19
• 1.2.3 液位高度检测技术的国内外研究现状19-23
• 1.3 汽车制动软管膨胀量检测的发展方向23
• 1.4 课题的技术路线及论文的组织结构23-25
• 1.4.1 论文的组织结构23-24
• 1.4.2 课题的技术路线24-25
• 2 软管膨胀量测试台原理以及总体设计25-33
• 2.1 软管膨胀量的基本理论25-27
• 2.1.1 定义和测量原理25-27
• 2.1.2 软管膨胀量的测量过程实现27
• 2.2 装置压力源的设计原理27-28
• 2.3 数学模型的建立与仿真28-29
• 2.4 系统的设计依据标准与性能指标29-30
• 2.5 系统的总体检测方案设计30-31
• 2.6 系统的实现方案分析31-32
• 2.7 本章小结32-33
• 3 制动软管膨胀量检测台的硬件设计与实现33-50
• 3.1 压力发生器的设计与实现33-34
• 3.1.1 压力发生器的系统组成与总体结构33-34
• 3.1.2 压力发生器的工作流程分析34
• 3.2 压力发生器执行机构的部件选型34-42
• 3.2.1 减速器的选型34-35
• 3.2.2 滚珠丝杆副的选型35-37
• 3.2.3 电机的选型37-42
• 3.2.4 压力发生器机械结构42
• 3.3 压力数据采集系统的硬件选型42-45
• 3.3.1 压力变送器选型42-44
• 3.3.2 数据采集卡的选型44-45
• 3.4 数字化液位测量方案的硬件设计与实现45-49
• 3.4.1 工业摄像机的分析与选型45-47
• 3.4.2 光学镜头的分析与选型47-48
• 3.4.3 照明方案的设计48-49
• 3.4.4 数字化液位测量方案的搭建49
• 3.5 本章小结49-50
• 4 软管膨胀量检测台软件设计50-70
• 4.1 用户界面设计50-52
• 4.1.1 面向对象技术与事件结构50-51
• 4.1.2 子VI程序51-52
• 4.2 装置密闭性测试软件设计52-53
• 4.3 摄像机的标定53-62
• 4.3.1 摄像机标定的相关理论分析53-56
• 4.3.2 标定模版制作56-57
• 4.3.3 模版图像采集57-59
• 4.3.4 标定与图像校正59-62
• 4.4 软管膨胀量检测程序设计62-69
• 4.4.1 数据采集63-65
• 4.4.2 压力控制65-66
• 4.4.3 液位高度检测66-69
• 4.4.4 报表生成69
• 4.5 本章小结69-70
• 5 实验结果与分析70-79
• 5.1 压力系统标定结果70-72
• 5.2 电控压力发生器稳压测试72-73
• 5.3 机器视觉测量结果分析73-75
• 5.3.1 膨胀体积测量试验73-75
• 5.3.2 机器视觉测量精度分析75
• 5.4 检测装置校准结果分析75-77
• 5.5 实际软管抽样检测膨胀量结果分析77-78
• 5.6 本章小结78-79
• 6 总结与展望79-81
• 6.1 研究工作总结79-80
• 6.2 未来展望80-81
• 参考文献81-84
• 附录84-85
• 作者简介85

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1 韩殿忠,毕作t，

本文编号：585711