收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

用于轧制力测量的微分光纤干涉式传感器的研究

赵新秋  
【摘要】: 机械工程中测量轧制力的方法有两种:应力测量法和传感器测量法。应力测量法,由于中性面难以确定及四个立柱受力不均等因素,有时引起较大误差。传感器测量法,测力传感器分为电容式、压磁式、电阻应变式。其中以电阻应变式为主流,但它的测量精度易受电磁、温漂等因素干扰。本文设计了一种微分干涉式光纤应变传感器,通过测量轧机内安装的弹性元件的应变来测量轧制力,其结构简单,精确度及灵敏度高,易于安装与使用。 微分干涉式光纤应变传感系统由传感头、光路、光电转换电路、信号处理电路组成。本系统以安装于轧机内的弹性元件为第一敏感元件,把它的形变转换为光纤的应变,来调制光的相位。文中介绍了调制原理、选择弹性元件的原则,推导了传感头的数学模型。光相位的检测是采用萨格纳克微分干涉仪来实现的。文中设计了应用于本系统的干涉仪结构,推导了光路的数学模型。该干涉仪使调制相位被压缩了上百倍,提高了线性度,扩大了动态测量范围。对光强信号的检测,文中设计了集光电检测、电流-电压转换为一体的前置放大电路,提高电路性能的滤波电路,解相位压缩的积分电路。 在完成系统设计和元件优化选择后,以压电陶瓷替代轧机内的弹性元件,通过在其内外表面加驱动电压使其产生变形,用上述微分干涉式传感器测量该应变。实验表明,本文的设计是正确的、可行的。其精度达到了灵敏度为0.15V/με。本系统还适用于其他场合的动态应变、应力的测量,对环境噪声具有较好的抑制作用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘建昌,王贞祥,王立平,周瀛,武玉新,胡波;AGC系统中的轧辊偏心问题[J];冶金自动化;1994年01期
2 岳宗敏;王小林;;基于神经网络的轧制力预报模型[J];安徽工业大学学报(自然科学版);2008年04期
3 刘冀川;王义;;平整机带钢延伸率自动控制[J];自动化博览;2006年05期
4 曾灵;;能耗曲线在带钢热连轧负荷分配控制中的应用[J];自动化与仪器仪表;2008年05期
5 郭敏;韩书葵;;基于labview的冷弯型钢机组力学性能测量系统[J];北华航天工业学院学报;2011年01期
6 吴铨英;张进之;王书敏;周玉珠;霍海云;朱仁华;;轧钢机间接测厚厚度控制系统“跑飞”条件的研究[J];电气传动;1982年06期
7 侯炜;丁梦怡;姜巍;;RAC倾斜自动调整技术的研究与应用[J];自动化与信息工程;2011年03期
8 李昊;孔祥东;刘君;;平整机轧制力控制系统神经网络自整定PID控制策略研究[J];机床与液压;2010年13期
9 赵新秋,郑绳楦;测量轧制力的光纤传感系统的研制[J];传感器技术;2003年11期
10 高兴海,梁为,孙树礼;刨削式煤炭切割阻力测试传感器的研究[J];黑龙江矿业学院学报;1997年02期
11 赵新秋;韩伟;;微分光纤传感器测量轧制力的研究[J];仪器仪表学报;2006年S2期
12 ;目前用于测量仪表的弹性元件[J];仪表技术与传感器;1972年01期
13 陈贻宏;;介绍一种新型的测力传感器[J];武汉科技大学学报(自然科学版);1983年04期
14 王欣;;国外弹性元件测试技术的简况[J];仪表技术与传感器;1984年01期
15 刘智军;孙可梅;;悬臂梁式负荷传感器的非线性及补偿[J];莱阳农学院学报;1989年02期
16 孙以材,刘江,王志欣,李宏中;用于疲劳试验的拉、压力传感器及其电路系统[J];自动化仪表;2002年04期
17 苏仲杰,范学理,刘文生;新型单向岩体应力、应变匹配系列传感器的研制[J];煤炭学报;1996年03期
18 刘九卿;称重传感器弹性元件金属材料的分析与选择[J];衡器;2001年05期
19 蒋本雨;;一种提高弹性元件性能的有效方法[J];仪表技术与传感器;1986年03期
20 胡耀峰;;井下大范围张压力测量装置的设计[J];声学与电子工程;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 瞿晓;;铜板带冷轧轧制力预测的研究[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
2 李勇峰;南余荣;赵华高;孟娜;;辊系弹性变形的研究及分析[A];中国计量协会冶金分会2009年年会论文集[C];2009年
3 周沛;;带钢热连轧厚度控制中能耗曲线的建立及负荷分配控制设计[A];四川省电工技术学会第九届学术年会论文集[C];2008年
4 唐志富;张胜芬;;冷轧平整机组延伸率控制系统缺陷分析及改进建议[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
5 裴宏江;任吉堂;赵林;;单机架可逆冷轧机平整功能开发[A];2008年河北省轧钢技术与学术年会论文集(上)[C];2008年
6 邓天勇;邓龙;张晓峰;;炉卷热轧仿真系统[A];全国冶金自动化信息网2011年年会论文集[C];2011年
7 徐龙坤;宋全斌;周烨;;平整带钢粗糙度复制情况的研究[A];2007年河北省轧钢技术与学术年会论文集(上册)[C];2007年
8 刘海青;李文田;马巨平;;平整带钢粗糙度复制情况的研究[A];2008年全国轧钢生产技术会议文集[C];2008年
9 刘海青;李文田;马巨平;;平整带钢粗糙度复制情况的研究[A];2008年河北省轧钢技术与学术年会论文集(上)[C];2008年
10 黄绪传;杨文兵;孙祖春;;SPA-H钢热轧变形抗力测定及轧制力预报[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 单东升;板带轧机液压AGC系统主要参数的分析和实验研究[D];燕山大学;2006年
2 符朝兴;车辆弹性元件振动冲击波动机理及其应用研究[D];大连交通大学;2005年
3 郑申白;宽带钢热连轧机组系统仿真基础研究[D];北京科技大学;2006年
4 孙涛;中厚板高精度厚度控制的研究与应用[D];东北大学 ;2009年
5 程菲;带钢冷连轧生产系统的动态智能质量控制研究[D];厦门大学;2007年
6 王志勇;基于模糊混沌的板形识别与控制技术的研究[D];燕山大学;2006年
7 梅瑞斌;板带热轧过程有限元快速求解方法及应用[D];东北大学 ;2009年
8 谢红飙;H型钢轧制过程多参数耦合模拟与实验研究[D];燕山大学;2006年
9 时旭;薄带钢冷轧过程的弹塑性有限元模拟[D];东北大学;2005年
10 邹俊;粗轧液压宽度控制系统与精轧张力控制系统仿真及优化研究[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵新秋;用于轧制力测量的微分光纤干涉式传感器的研究[D];燕山大学;2003年
2 陈鹏;控制系统的优化设计[D];昆明理工大学;2003年
3 雷亮;连轧无缝钢管轧制力计算模型研究[D];中南大学;2004年
4 蒋晓麟;一种特殊弹性元件制造技术研究[D];四川大学;2004年
5 刘齐茂;传感器弹性元件的结构优化设计[D];东南大学;2003年
6 金迪;热轧过程加热炉综合优化控制策略及控制方法研究[D];大连理工大学;2005年
7 徐攀;冷轧钢基复合材料工艺及力能参数的实验研究[D];武汉科技大学;2007年
8 夏敏;平整机电液力控制系统的研究[D];武汉科技大学;2009年
9 张广清;炉卷轧机轧制规程设定模型的研究[D];武汉科技大学;2008年
10 袁小伟;环形件轧制过程的数值模拟[D];吉林大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;“附着式轧制力智能监测系统研制与应用”通过鉴定[N];世界金属导报;2002年
2 通讯员 孟兆熙 记者 冯国梧;天大教授发现高灵敏度应变测量技术[N];科技日报;2008年
3 田保;莱钢型钢轧制程序改造效果好[N];中国冶金报;2006年
4 王祝堂;中国将形成四大铝板带箔基地[N];中国有色金属报;2005年
5 ;达涅利威恩板带轧机为产品量身定做[N];世界金属导报;2007年
6 本报通讯员 庞贝;好风借力 无悔青云[N];中国航空报;2011年
7 通讯员 吴齐强;我国成功研制世界最大宽厚板轧机[N];中国水运报;2008年
8 ;长材生产控温轧制先进技术[N];世界金属导报;2006年
9 陈瑛;韩国中厚板轧机状况及特点[N];世界金属导报;2007年
10 田铁 曾辉;天铁热轧工程粗轧过钢成功[N];世界金属导报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978