轮轨表面不平顺激光测量技术与设备开发

随着高速列车的快速发展,列车的安全性问题成为一个重要的研究课题。就轮轨系统运输而言,由于列车和轨道的剧烈挤压作用,引起轨道的不断变形。这种变形即轨道几何不平顺,轨道不平顺是引起列车振动,加剧钢轨摩擦和增大轮轨作用力的的根源,对乘客行车舒适度和安全性造成威胁,更是列车难以再次提高速度的重要因素。要解决这个问题,首先要精确地测量出钢轨表面的磨损情况,若能对钢轨表面磨损情况进行有效的检测和修复,可产生相当可观的社会效益和经济效益。     

数控机床的检测与设备改良研究

在现代制造业中,零件的质量检测是制造活动中不可或缺的重要部分.随着数控机床的发展和普及,基于数控设备的在线检测变得越来越重要.在对数控设备在线检测可行性分析的基础上,提出了一种基于CAD模型面向规则特征的在线检测技术.     

基于PLC的瓷砖平整度在线检测系统研究

为实现瓷砖平整度的自动在线检测及分级,设计了基于PLC、组态软件和激光位移传感器的瓷砖平整度实时检测分级系统。系统由传送、检测和分级三部分组成。该检测系统采用光学三角法检测技术,通过编码器及PLC的高速计数器功能对移动中的待检测瓷砖的采样位置进行精确定位,使用激光位移传感器对瓷砖表面进行信息采集,经AD转换后在PLC内部按照特定的算法进行平整度运算,以PLC为核心实现瓷砖的分级处理和对设备的整体控制。实验表明该检测系统高效、稳定、可靠。瓷砖平整度检测精度为±0.1 mm,多次同方向检测精度为±0.05 mm,检测速度为每分钟40片,检测准确度可达到95%以上,适用于当前瓷砖生产过程的质量控制。     

智能弹箭静态参数测量系统的设计

针对弹箭参数的高精度要求,设计并实现了基于三点测量法原理的智能弹箭静态参数测量系统,用于在一种机械装置下测出弹箭的质量和偏心,给出了测量系统的总体设计方案.采用ATmega128单片机,称重传感器,AD7799,步进电机等构成硬件电路;用LabVIEW编写系统操作界面,控制系统操作流程;对传感器进行了标定,并对样柱进行...     

基于电容传感器的大型工件圆度误差测量系统

轴类回转工件的圆度误差是衡量机床加工水平的重要指标.针对大直径轴类工件无法采用传统圆度仪进行圆度误差测量,介绍了三点法测量轴类回转工件圆度误差的理论基础、数学模型.采用非接触式电容传感器进行微位移测量,介绍了传感器结构与测量电路基本原理,搭建了适用于圆度误差测量基于电容传感器的硬件系统,应用虚拟仪器技术开发了可用于数据采集、线性校正、误差分离与评定的专用测试系统.最后进行了测试实验,通过对多次测量数据的分析评定测量系统的可靠性与精度.     

基于Kinect v2三维重建的研究与实现

随着计算机视觉技术的蓬勃发展,三维模型重建成为研究热点。选用第二代Kinect作为三维模型重建的数据采集外设,获取具有深度信息的点云数据;然后用KinectFusion SDK对物体进行重建,并利用Matlab和Visual C++对点云数据进行降低噪声处理,并对三维点云数据进行Delaunay三角剖分,建立物体表面的拓扑关系,实现了三维物体的重建。     

基于激光位移传感器的铁路轮对测试设备

设计了一种基于激光位移传感器的轮对几何参数自动测试设备,对其主要结构和测试方法作了分析,并对其测量误差和测量效率进行了详细分析。该测试设备充分利用了激光位移传感器无磨损、测试精度高、以及采样速度快的特点,可实现工件的自动、批量化检测,它对于解决目前轮对测量手段落后、测量误差大、劳动强度高等问题具有一定的实际意义。     

基于电子鼻技术的烟叶霉变自动检测设备的研发与应用

为实现烟叶霉害的快速鉴别,根据对正常烟叶、霉变烟叶的响应差异筛选气敏材料,从而研制一套包含16阵列传感器的手持电子鼻检测设备。最后,与人工检测进行对比测试,测试结果表明,该设备可以有效实现对烟叶霉变的判别,缩短检测时间,节约人力物力消耗。进一步完善后,该设备具有较为广阔的推广应用前景。     

墙地砖平整度在线检测系统的研究

介绍了墙地砖平整度检测的基本原理,提出了一种基于高精度反射式激光位移传感器的墙地砖平整度在线检测系统的设计方案,给出了具体的软件与硬件实现方法,并对检测系统的性能进行了全面的验证试验。试验结果证明：检测速度可达25m／min,检测精度可达0．1mm,系统能够满足墙地砖平整度在线检测的需要。     

直线激光位移传感器测量物体三维位移的方法

讨论了利用直线激光位移传感器测量物体三维位移的方法,规避了常规三维位移激光传感器测量范围小、价格昂贵等问题,根据不同的情况讨论不同的测量方法,具有安装灵活、部署简单、价格相对便宜等优点,具有一定的研究价值。     

传感器在汽车双燃料电控系统中的应用

介绍了一种步进电机驱动的位移检测系统的设计思想,阐述了它的工作原理、机械结构,提出了用于位移检测的差动电感式位移传感器具体的设计方案。经实验分析验证:该位移传感器在工作范围±2mm内线性度可达到0. 5%。该系统成本低,工作性能可靠。     

三维光栅位移测量系统的硬件设计与实现

为了检测机床刀具的三维位移、实时显示刀具的进刀量,提高工件的加工精度,研究并设计了一种基于光栅位移传感器的高精度三维光栅位移测量系统。分析了光栅位移传感器的测量原理,介绍了该系统的硬件设计,设计了光栅位移信号细分辨向电路、主控电路、显示电路及控制电路,制作了系统电路样板,搭建了实验系统并对系统进行了实验。实验结果表明:硬件电路工作正常,系统运行稳定、测量精准,可满足机床高精度测量的生产需求。     

激光传感器扫描边缘系统定位方法研究

非接触式齿轮倒角测量系统物体坐标系与运动平台坐标系的系统定位是通过人工控制XY移动平台携带激光传感器运动使激光点投射到棋盘格左下角点,该方法存在一定的人为误差,增加了齿轮倒角测量的系统误差[1].提出用激光位移传感器扫描测量标定板右侧和下侧边缘突变点位置坐标来确定标定板右下角点位置坐标信息,棋盘格有效区域左下角点与标定板右下角点间的距离已知,控制XY二维运动平台运动,使激光点投射到棋盘格有效区域左下角点的位置,完成系统定位.     

基于弹性形变的拉索索力测量系统

结合位移传感器,提出了基于弹性形变的拉索索力测量装置和方法,介绍了系统的结构和原理,通过标定、加载试验和滤波获得拉索索力数据和与之对应的拉索形变量数据.最后,经过数据拟合分析得出拉索形变量与拉索索力值的线性关系,并加以验证.当索力测量范围为5 ～20 kN,测量频率为1 Hz时,最大测量误差将可控制在10％以内,平均测量误差约5％,且随着待测索力的增大,测量精度随之升高.     

三线圈内外层电感磨粒传感器研究

磨损颗粒是造成机械故障的重要因素,对磨粒的检测一般采用螺线管传感器。以螺线管传感器为基础,研究线圈多层缠绕的情况,并提出一种三线圈内外层结构传感器。依据电路理论,推导传感器工作等效电路和多层线圈磁感应强度、电感公式。基于Maxwell软件,比较内外层式和平行式磨粒传感器的磁场,分析线圈缠绕层数对传感器输出特性的影响。仿真结果验证了公式的正确性,为多层线圈磨粒传感器的设计、优化提供了基础。     

DDS在光栅传感器位移测量系统调试中的应用

针对光栅位移测量系统调试中直接用光栅传感器产生信号不方便的缺点,在研究光栅传感器输出信号机理的基础上,提出了采用直接数字合成（DDS）技术来模拟光栅传感器输出的两路同频严格正交信号,进行了DDS的原理分析,设计了相关电路,搭建了实验系统,完成了相关实验。实验表明：用DDS技术来模拟光栅传感器的输出信号,频率覆盖范围为0．1Hz-20MHz,频率误差和相位误差小于1％,整个系统电路设计简单,容易实现频率调整,能够满足实际需要。     

一种新型双金属片形变测试系统设计

针对传统双金属片形变检测方法误差大、效率低等问题,设计了一种基于激光位移传感器的形变测试系统。该系统基于"测位式"测试思想,利用非接触式激光位移传感器透过双层真空玻璃测量双金属片在不同温度下的形变量。系统以机械装置为基础,以计算机为上位机,并基于LabVIEW软件开发平台搭建控制系统,对激光位移传感器数据进行实时采集,并对采集的数据进行分析、处理、显示、输出,从而精确地测试出双金属片的形变量。试验结果表明:该系统性能稳定,各项控制功能均能实现。     

基于SoPC的双频激光回馈位移测量系统设计

介绍了一种基于SoPC的双频激光回馈位移测量系统的实现方法。该系统利用双频激光回馈理论和数字细分电路,对两路正交的光回馈信号采用五细分和四细分电路相结合进行细分处理,解决了单偏振光测量位移分辨率不高的问题。实验证明了本系统的可行性,精度达到了0.791 nm,是一种应用很好的位移测量系统。