高精度倾角仪检定校准装置
本文关键词:高精度倾角仪检定校准装置 出处:《上海工程技术大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:倾角仪是用于测量一平面(或圆柱面)相对于水平面的倾斜角及平面(或圆柱面)之间夹角的仪器,包括采用电子倾角传感器的电子数显倾角仪和机械倾角测量机构的光学倾斜仪。本文研究和开发了一种基于高精度角度编码器的校准装置。首先分析国内外倾角仪校准的研究现状,介绍了常用的角度基准器具,并分析了现有的校准装置。根据倾角仪测量原理和校准项目的要求,并借鉴现有的校准的方法及装置,确定本校准装置的方案。设计手动型校准装置,根据对所需校准基准器具应满足的特点,选定角度编码器为本装置校准基准器具,并根据校准项目的要求,选定角度编码器的型号,通过角度编码器与倾角仪的数据比较,实现校准。根据倾角仪的尺寸、外形和角度编码器的安装、尺寸、外形等,设计制造了手动型装置,装置包括机械系统与角度编码器及显示器。根据方案设计确定机械系统组成,机械系统包括:装夹待校准倾角仪的夹具部件、对角度编码器进行安装的部件、对角度编码器进行调节的传动部件及调速部件和对装置进行调平的底座部件,然后分别对各部件进行分析设计,确定各部件的结构。应用SolidWorks软件设计机械机构装配图,并绘制零件工程图,进行零件加工,然后对零部件进行装配,完成手动型校准装置的开发。根据装置使用人员的要求,在手动型装置的基础上,进行改进型装置的设计,使用电机为驱动部件,驱动机械部件的运行,应用AT89S52单片机作为下位机,应用LabVIEW设计上位机软件,控制电机。应用Lab VIEW的相关模块读取并记录角度编码器与有输出接口且开放的倾角仪,对没有输出接口或有输出接口但不开放的倾角仪用摄像头采集图像,并识别出图像中的数据,并记录数据,完成改进型装置的开发。最后对手动型装置进行校准并取得了校准证书,并应用手动型装置对倾角仪进行现场校准试验,并记录与分析实验数据,得到校准结果。
[Abstract]:The inclinometer is used for measuring a plane (or cylindrical) relative to the horizontal plane and the tilt angle (or cylindrical) angle between the instrument, including the use of optical electronic tiltmeter tilt sensor electronic digital inclinometer and mechanical angle measuring mechanism. In this paper, a calibration device based on high precision angle encoder is studied and developed. First, the current research status of the calibration of the inclinometer at home and abroad is analyzed, and the common angle benchmarks are introduced, and the existing calibration devices are analyzed. According to the measuring principle of the inclinometer and the requirements of the calibration project, and drawing on the existing calibration methods and devices, the scheme of the calibration device is determined. Design manual calibration device, according to the characteristics of the required calibration datum instruments of the selected angle encoder for the calibration device and calibration datum instruments, according to the requirements of the project, the selected angle encoder model through angle coder and inclinometer data, realize the calibration. According to the size, shape and angle of the inclinometer, the installation, size and shape of the encoder are designed, and a manual device is designed. The device includes mechanical system, angle encoder and display. According to the design scheme to determine the mechanical system, the mechanical system includes: fixture parts, clamp for calibration of the inclinometer component installed on the drive components are angle encoder and speed components on the regulation of angle encoder and the base member of the leveling device, then each part to analyze and design, determine the structure of the part. We use SolidWorks software to design mechanical mechanism assembly drawing, draw parts engineering drawings, make parts processing, and then assemble parts to complete the development of manual calibration device. According to the requirements of the users of the device, the design of the improved device is carried out on the basis of the manual device. The motor is used as the driving part to drive the operation of the mechanical parts. The AT89S52 microcontroller is used as the slave computer, and the upper computer software is designed by LabVIEW to control the motor. Application of Lab module VIEW read and record with the inclination angle encoder output interface and open, no output interface or output interface but not with the inclinator open the camera to capture images and identify the image data, and recording data, complete the development of improved device. Finally, the calibration device is calibrated and the calibration certificate is obtained. The manual calibration is used to calibrate the inclinometer, and the experimental data are recorded and analyzed to get the calibration results.
【学位授予单位】:上海工程技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TH712
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,本文编号:1347624
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