回转窑轮带和托轮直径测量仪研究

摘要

回转窑广泛应用于建材、冶金、化工等行业。它的运转情况决定着企业产品的产量和成本。为了保证回转窑正常运行，需要定期对其进行检测工作，轮带和托轮直径的测量是检测工作的重要部分。通过对其直径的测量，可以看出磨损情况，也为回转窑轴线检测和调整窑体提供必要的数据。本文对回转窑轮带和托轮的直径测量仪进行了详细的研究。
　　 本文从机械装置和数据处理两个方面介绍了整个测量仪。本仪器是基于滚轮法设计出的测量装置，主体结构有以下几个部分组成。滚轮：与被测轮带和托轮接触旋转；摆动机构：整个仪器的受力着力点，力的传导结构；转向机构：微调装置能让滚轮的位置随被测物的变化而自动调整；夹持机构：将测量仪和固定桩固定；光电编码器：安装在滚轮轴上，随滚轮轴旋转而输出一系列脉冲；单片机系统：对编码器的脉冲信号进行处理通过软件程序计算和显示所测直径。
　　 数据采集和分析通过单片机系统实现。由于本测量仪器中光电编码器是关键的元件，也因其本身内部电子元器件对使用环境比较敏感，准确采集编码器的脉冲信号显得尤为重要。本文对光电编码器测量原理进行了详细的介绍，并对影响光电编码器精度的因素作了详细的分析。温度因素：由于使用环境温度较高而可能超出编码器的承受温度，在测量时间较短的情况下采用了高温隔热材料将编码器包裹防止外界温度快速扩散进入内部。振动因素：回转窑是一种重载、大扭矩、多支点、静不定运行系统，振动普遍存在，为了保证编码器输出脉冲的可靠性，本文在研究振动对编码器内部影响原理的基础上设计出抗干扰振动的计数电路，可以有效屏蔽掉光电编码器的干扰和振动信号。根据误差源分析，在单片机程序处理中，有效将数据采集计数误差消除，进一步提高了测量精度。
　　 在满足我们要求的测量精度下，本仪器结构简单、成本低廉、便于携带、操作简单，可以推广使用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1课题研究的目的、意义

1.2和本课题有关国内外研究现状

1.3研究内容、研究实现目标、拟定关键问题

1.3.1研究内容

1.3.2研究实现目标

1.3.3关键问题

第2章 测量原理及方法介绍

2.1测量原理

2.2测量方法和工作原理介绍

第3章 回转窑轮带和托轮直径测量系统介绍

3.1直径测量仪组成介绍

3.2直径测量仪机械结构设计

3.2.1机械装置总体结构

3.2.2滚轮和滚轮轴的结构

3.2.3摆动机构

3.2.4转向机构

3.2.5夹持机构

3.3直径测量仪硬件电路介绍

3.3.1硬件电路总体介绍

3.3.2单片机选择

3.3.2电源模块设计

3.3.3抗干扰振动计数电路设计

3.3.4液晶显示模块的选用

3.3.5霍尔接近开关选用

3.3.6外围电路设计

3.3.7测量程序设计

第4章 影响光电编码器精度的因素分析

4.1光电编码器介绍和选择

4.1.1光电编码器介绍

4.1.2光电编码器选择

4.2光电编码器与单片机的硬件接口电路设计

4.3影响光电编码器精度的因素分析及解决措施

4.3.1温度因素分析及解决措施

4.3.2干扰、振动因素分析及解决措施

4.3.3转速对光电编码器的影响

4.4编码器联轴器选择

4.5光电编码器的安装

第5章 测量误差分析

5.1系统误差分析

5.2误差源分析

5.3误差分析结论

第6章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢

作者在研究生阶段发表的论文