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激光对中仪数据采集系统的研制

吕秀艳  
【摘要】: 机械轴对中是动力机械装配工作中十分重要的一步,它是减少机器损坏,防止和排除突发故障及减少维修时间必不可少的重要环节。激光对中仪是动力机械设备安装或检修时用于轴对中的设备,该设备通过一定的测量手段对设备的定轴和动轴的相对位置进行检测和调整,以保证其位于同一条直线上。双光束任意角度激光对中仪的研制将填补国内空白。 本论文研制的激光对中仪是由数据采集硬件模块和基于LabVIEW的上位机软件构成。数据采集模块采用AVR单片机作为系统的控制元件,通过激光发射-接收而获得的位置点信息对轴不对中情况进行间接测量,并利用LabVIEW将测量数据通过数学处理后显示不对中情况,从而完成轴对中,以减少大量机械故障的产生。在实际测量中,只要测得在不同角度时光斑的坐标,即可判断对中与否,并给出机器的垂直偏差和水平偏差。 数据采集硬件模块主要包括半导体激光器、位置敏感探测器、加速度传感器、PSD信号测量电路、模数转换电路、倾角测量电路、温度测量电路和串口通信电路。本课题完成了该模块的原理图和PCB板图绘制和并对数据采集模块进行了C语言编程调试。软件部分利用LabVIEW通过PC机的串口与采集模块通讯,并编写了数据采集处理模块、倾角显示模块、轴系校准显示模块,实现了以友好的人机交互界面,将测量结果以图形和文字的方式直观的显示给用户。最后通过实验,对平面内倾角测量和轴对中情况进行了数据分析,讨论了测试条件对PSD探测精度的影响,提出了克服干扰的措施。从而实现了用于轴系校准的激光对中仪数据采集系统的研制。


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