大型壓力容器封頭幾何形狀檢測技術(shù)研究.pdf

1、基于大型壓力容器不同尺寸封頭滿足快速、高效、高精度檢測的需求，主要針對封頭的內(nèi)表面幾何尺寸進(jìn)行測量與管控，在對前人探索的基礎(chǔ)上，總結(jié)經(jīng)驗與優(yōu)勢，設(shè)計了一種用激光測距技術(shù)對封頭內(nèi)表面進(jìn)行二維回轉(zhuǎn)掃描的通用便捷式檢測儀。
　　封頭激光檢測儀主要采用激光測距原理，再加之步進(jìn)電機(jī)、計算機(jī)技術(shù)輔助并控制，實現(xiàn)掃描擬合曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線之間的誤差測量。根據(jù)本檢測系統(tǒng)的特點，基于相位激光測距原理，設(shè)計并加工檢測裝置，配置相應(yīng)設(shè)備形成一個完整的測量系

2、統(tǒng)。以Visual Basic6.0為開發(fā)工具，對測量系統(tǒng)進(jìn)行MFC界面的創(chuàng)建，激光傳感器和步進(jìn)電機(jī)以兩個不同的串口分別與電腦外設(shè)連接，利用計算機(jī)技術(shù)完成對激光測距儀掃描點數(shù)據(jù)通信、無線模塊數(shù)據(jù)通信、掃描電機(jī)的驅(qū)動與定位、激光器的開啟及信息的傳輸、掃描點云數(shù)據(jù)擬合等功能，完成封頭通用激光檢測儀機(jī)械結(jié)構(gòu)與軟件結(jié)構(gòu)的整體布局。
　　1.本論文主要目的是利用激光檢測儀實現(xiàn)封頭二維平面內(nèi)物體表面形狀的測量，根據(jù)測量系統(tǒng)讀數(shù)為距離和角度關(guān)系

3、將其控制在極坐標(biāo)平面內(nèi)，實現(xiàn)極坐標(biāo)與XY二維直角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，對各掃描點云數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘擬合計算，求取相應(yīng)特征數(shù)據(jù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，從而實現(xiàn)大尺寸二維形貌擬合。
　　2.主要論述了系統(tǒng)的設(shè)計思路、組成和總體結(jié)構(gòu)，對封頭內(nèi)表面幾何形狀的檢測方法、系統(tǒng)檢測原理進(jìn)行了理論分析和可行性評估，以及建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型并分析。
　　3.對激光檢測系統(tǒng)在測量和運(yùn)算過程中的誤差進(jìn)行研究，如測量延遲時間、不同反射率材料、激光掃描中心一致性等因素

4、對激光測距的誤差影響進(jìn)行相應(yīng)的分析處理。
　　4.針對激光傳感器測量系統(tǒng)、三腳架結(jié)構(gòu)設(shè)計、電機(jī)伺服控制、光電編碼器、無線模塊數(shù)據(jù)通信等原理與技術(shù)作了詳細(xì)的介紹。其中，利用PRO/E三維軟件模擬實現(xiàn)主體機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局以及各零部件的設(shè)計;同時以Visual Basic6.0為開發(fā)工具建立MFC界面，對激光傳感器無線模塊實現(xiàn)串口通信和伺服系統(tǒng)控制等，解決并初步完成不同尺寸封頭內(nèi)表面幾何形狀偏差的非接觸式檢測。
　　5.通過對內(nèi)