轧辊磨损度检测系统的设计与仿真实验

发布时间：2023-08-18 19:53

　　作为轧钢厂的重要冶金工具,轧辊的性能将直接影响到轧钢产品的质量。但是经过长时间的轧制工作,轧辊表面会受到不同程度的磨损,轧辊性能产生下降,进而影响到产品质量。所以,轧辊在使用一段时间后,必须进行修补或更换。如何有效地检测轧辊的磨损程度,对于提高产品质量和生产效率有着极为重要的意义。 本文论述了一种基于光纤反射式测距技术和三角反射法测距技术的反射式轧辊磨损度检测系统,并编制了检测系统的仿真软件程序。该系统具有高精度、高灵敏度、响应速度快、非接触性、防电磁干扰、灵活性好等优点。该系统可以在轧辊工作环境较恶劣的情况下实现在线检测,达到了实时准确地检测轧辊磨损度的目的。 通过对光纤反射式测距原理和三角反射式测距原理的分析,提出了反射式轧辊磨损度检测系统的理论依据。利用被测距离变量与反射光强、反射位置之间的关系,建立了检测系统的数学模型。根据系统特点设计了传感器探头的基本结构和数据采集系统的电路模型,并对各个光学部件和电子部件进行了选型。编制了以分析三角反射式测距原理为目的的三角反射检测原理论证软件,以分析系统运行方式和控制系统运行状态为目的的检测系统分析控制软件。 基于系统检测原理,设计了光纤...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 轧辊磨损度检测法的研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 常用轧辊磨损度检测方法
    1.3 轧辊磨损度检测系统研究的意义和目的
        1.3.1 研究意义
        1.3.2 研究目的
    1.4 主要研究内容
第2章 反射式轧辊磨损度检测系统测量原理
    2.1 反射式轧辊磨损度检测的基本原理
        2.1.1 反射式光纤位移传感器测距的基本原理
        2.1.2 三角反射测距法的基本原理
    2.2 光电转换原理
        2.2.1 光电二极管的光电转换原理
        2.2.2 CCD 阵列的光电转换原理
    2.3 反射式轧辊磨损度检测系统的数学模型建立
        2.3.1 反射式光纤位移传感器的数学模型
        2.3.2 三角反射测距法的数学模型
    2.4 本章小结
第3章 传感探头设计
    3.1 传感探头整体设计
    3.2 反射式光纤位移传感器选型
        3.2.1 几种反射式光纤位移传感器
        3.2.2 光纤探头的选择
    3.3 光源选型
        3.3.1 反射式光纤位移传感器光源选型
        3.3.2 定位器光源选型
    3.4 CCD 器件选型
    3.5 步进电机选型
    3.6 导轨选型
    3.7 传感探头的安装
    3.8 光纤位移传感器位移测量实验
    3.9 本章小结
第4章 控制电路设计
    4.1 系统控制电路整体设计
    4.2 探头控制电路
        4.2.1 运行控制电路
        4.2.2 光源开关门
    4.3 信号采集电路
        4.3.1 CCD 信号读出电路
        4.3.2 光电转换电路
        4.3.3 滤波放大电路
        4.3.4 A/D 转换电路
    4.4 系统控制电路
        4.4.1 MCU 控制电路
        4.4.2 USB 接口电路
    4.5 电源模块选型
    4.6 本章小结
第5章 仿真软件设计
    5.1 三角反射检测原理论证软件
        5.1.1 软件功能介绍
        5.1.2 部分程序源代码
    5.2 反射式轧辊磨损度检测系统分析控制软件
        5.2.1 仿真分析功能
        5.2.2 数据处理功能
        5.2.3 实时监控功能
        5.2.4 软件的操作流程
        5.2.5 部分程序源代码
    5.3 反射式轧辊磨损度检测系统分析控制软件仿真实验
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
作者简介



本文编号：3842843