基于LabVIEW涡旋盘轮廓度测量系统设计

论文摘要

涡旋盘是涡旋压缩机的核心零件,涡旋压缩机就是通过涡旋静盘、动盘的啮合,往复式运动实现空气的压缩。而为实现动静盘的有效啮合,其涡旋型面的精度要求较高,其中重要参数即为涡旋型面的轮廓度。为此,本文以涡旋盘轮廓度为研究对象,完成了基于LabVIEW的涡旋盘轮廓度的检测系统设计。该文主要的研究内容为：1、对检测对象涡旋盘轮廓度进行分析,主要包括涡旋压缩机及其型线原理,涡旋轮廓度及其设计检测要求,涡旋盘型线数控加工等。2、通过对检测对象的分析,同时参考国内外相关文献,在此基础上,提出基于NI数据采集系统、LabVIEW软件平台下,利用光谱共焦式位移传感器实现涡旋盘轮廓度在线检测系统的设计。3、检测系统硬件平台的搭建。主要包括NI数据采集系统的选型、连接,数控系统光栅信号分配器的选型测试,光谱共焦传感器的夹具设计。4、在检测系统软件部分,重点分析了涡旋型面数据采集的规划,采集数据的预处理,最小二乘法评定涡旋轮廓度。并在LabVIEW开发环境中,实现了数据采集模块程序设计,采集数据的预处理程序设计,涡旋轮廓度最小二乘法的编程实现,同时编写了涡旋轮廓度检测系统用户界面,实现了检测过程的实时、可视化显示及测量数据与结果的保存、输出、打印等功能。5、对检测系统进行了实验测试,误差分析和测量结果分析。通过实验测试及数据结果分析,说明该检测系统基本能够实现对涡旋轮廓度的测量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 轮廓度及检测方法
• 1.2.1 轮廓度定义
• 1.2.2 轮廓度的检测方法与评定
• 1.3 采用LabVIEW的检测系统设计
• 1.3.1 LabVIEW与虚拟仪器
• 1.3.2 LabVIEW用于测试系统
• 1.4 论文的研究思路和主要内容
• 第2章 检测对象分析及检测系统总体方案
• 2.1 涡旋压缩机涡旋型线原理及涡旋盘轮廓度
• 2.1.1 涡旋压缩机及其涡旋盘型线原理
• 2.1.2 涡旋盘及涡旋盘轮廓度
• 2.1.3 涡旋盘型线轮廓的数控加工
• 2.2 系统总体方案
• 2.2.1 检测方法
• 2.2.2 检测系统总体方案与原理
• 2.3 本章小结
• 第3章 检测系统硬件设计
• 3.1 硬件平台总体设计
• 3.2 数控机床及涡旋盘夹具
• 3.2.1 数控系统与光栅编码器
• 3.2.2 涡旋盘夹具
• 3.3 传感器选择及光谱共焦传感器
• 3.3.1 光谱共焦传感器IFS2402/90-4及控制器IFC2401
• 3.3.2 传感器夹具
• 3.4 信号分配器GV204
• 3.5 NI数据采集硬件
• 3.5.1 PXI-8196控制器
• 3.5.2 PXI-7354运动控制卡
• 3.5.3 UMI-7764通用运动接口
• 3.5.4 SHC68-C68-S连接电缆
• 3.6 数据采集硬件接线连接
• 3.7 本章小结
• 第4章 涡旋轮廓度检测系统软件设计
• 4.1 软件系统关键技术
• 4.1.1 数据采集规划
• 4.1.2 数据预处理
• 4.1.3 LabVIEW与VC混合编程
• 4.1.4 多任务并行处理
• 4.2 涡旋轮廓度检测系统软件结构
• 4.3 数据采集模块设计
• 4.4 数据处理模块设计
• 4.4.1 曲面轮廓度误差的数学模型
• 4.4.2 最小二乘法评定涡旋轮廓度
• 4.4.3 涡旋轮廓度评定的软件实现
• 4.5 数据显示与存储
• 4.6 本章小结
• 第5章 实验测试及系统误差分析
• 5.1 引言
• 5.2 实验平台搭建与测试流程
• 5.3 误差来源与不确定度估计
• 5.3.1 误差来源
• 5.3.2 不确定度估计
• 5.4 软件测试与测量结果分析
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果