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基于LabVIEW的动态回转窑外轮廓激光测量系统的研制

王洪涛  
【摘要】: 回转窑是对各种物料进行锻炼的回转圆筒设备。它广泛应用于黑色冶金、有色冶金、化工、建材(水泥)、非金属矿、耐火材料、造纸等行业。作为关键性的设备,回转窑正常运转有着重要的意义。回转窑若处于停窑检修状态,则基本上生产将处于停顿状态,造成重大经济损失。因此,保证回转窑的正常运作,对于生产厂商的生产状况、经济效益和生产成本是非常重要的,具有重大的经济意义。在窑的长期生产过程中,有时由于窑体衬砖的脱落引发“红窑”事故,窑筒体会发生永久性径向变形。变形后重新砌上的衬砖粘附性较差,容易再次脱落,重新引发“红窑”事故,因此回转窑使用厂迫切希望能对运转中筒体和轮带外形偏摆进行测量,以便决定采取相应的修理措施,提高回转窑的运转率和检修的质量标准。 本文研究分析了回转窑的筒体变形的原因以及国内外的回转窑筒体变形测量的方法,经过分析对比,提出了新的筒体变形的测量方法以及新的数据处理手段,并做了详细的论述。 通过对各种回转窑筒体偏摆测量方法的研究,提出了基于激光位移传感器JGJ的测量系统的设计方案。JGJ是一种应用在工业中的高性能的综合距离测量传感器,可以对大距离进行非接触式精确测量。通过对回转窑筒体各个截面的测量,获得截面形状的数据,进行坐标变换后及可显示该截面的截面图和展开图。将等间距的一系列截面展开图连接起来就可以显示部分筒体立体图。该系统包括结构设计、软件设计以及基于LabVIEW的人机界面的编程设计。 对虚拟仪器技术作了较为深入的分析探讨,对数据采集和数据处理做了大量工作,设计完成了基于LabVIEW平台的应用程序的各个模块设计,主要是基于LABVIEW与PC机的串口通讯模块、数据处理和数据存储等模块,并设计了美观友好的人机交互界面,使用户能更直观、快捷的看到测量的结果。 本仪器已获得中国实用新型专利,专利号200720084382.6,曾在华新水泥厂试用,工作良好。系统涉及到光、机、电和计算机软件技术,它弥补了国内在该领域的不足。


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