便携式孔板多参数综合测量仪测控电路与软件的实现

摘要

孔板作为广泛应用于气体、蒸汽和液体流量测量的孔板流量计的核心部件，其几何量参数的准确程度将直接影响孔板流量计的测量准确度，为了准确地测量气体流量，对孔板几何尺寸及有关参数必须按照相关国际、国家标准进行检测。 孔板的测量参数甚多，目前完成对孔板各参数的检测不仅涉及的计量设备种类较多、操作复杂，而且检测周期长、效率低下，不能适应在工作现场对孔板进行大量快速的检测。因此，研制一种能在现场对孔板的多项参数进行快速自动检测的计量设备显得十分必要。 本文的主要工作为： 1.针对孔板测量参数的特点和指标要求，对影像测量、光栅测量等精密长度测量技术进行分析，设计各参数的测量方法及具体实施方案。 2.设计测量控制及数据采集系统。设计系统主板、主控单元、直流电机驱动单元并进行制作和调试。选择可靠适用的光栅测量单元和步进电机驱动单元。 3.设计、编制和调试计算机测量软件，实现测量控制、数据处理、测量记录管理、参数设置、数据备份等功能。 4.对仪器的测量不确定度进行分析，对仪器进行验证测试，以考核仪器的测量精度指标。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1项目的研究背景

1.2项目研究的意义

1.3国内外该领域的现状和发展趋势

1.4论文的章节结构

1.5作者的主要工作

第二章便携式孔板多参数综合测量仪方案设计

2.1测量参数及精度要求

2.2长度精密测量常用方法

2.2.1影像测量

2.2.2光栅测量

2.2测量方案设计

2.2.1开孔直径dm和开孔圆度△d

2.2.2孔板厚度E、平面度△P和平行度△E

2.2.3开孔圆筒部分长度e和入口边缘锐度rk

2.2.4孔板上下游端面及开孔圆筒部分表面粗糙度Ra

2.3测量仪方案设计

2.3.1机械测量系统

2.3.2测量控制及数据采集系统

2.3.3测量软件

2.4本章小结

第三章便携式孔板多参数综合测量仪的实现

3.1系统结构

3.2机械测量台

3.2.1 X向测量系统

3.2.2 Y向运动系统

3.2.3 Z向测量系统

3.2.4 Q向运动系统

3.2.5专用测量显微镜

3.2.6表面粗糙度检测仪

3.3测量控制及数据采集系统

3.3.1系统主板

3.3.2主控单元

3.3.3步进电机驱动单元

3.3.4直流电机驱动单元

3.3.5光栅测量单元

3.3.6直流电源单元

3.4测量软件

3.4.1测量模块

3.4.2检测记录管理模块

3.4.3参数设置模块

3.4.4数据备份模块

3.5本章小结

第四章主要测量项目的不确定度分析及估算

4.1开孔直径dm的测量不确定度

4.2开孔圆度△D的测量不确定度

4.3孔板平面度△P的测量不确定度

4.4孔板平行度△E的测量不确定度

4.5孔板厚度E的测量不确定度

4.6孔板开孔锐度rk的测量不确定度

4.7孔板开孔厚度e的测量不确定度

4.8本章小结

第五章验证测试

5.1标准器和标准样品

5.2验证测试使用的仪器

5.3标准器验证测试结果

5.3.1对标准环规的测量结果

5.3.2对标准量块的测量结果

5.3.3对标准玻璃刻线尺的测量结果

5.4标准样品验证测试结果

5.4.1测量指标要求

5.4.2测量方法

5.4.3测量结果

5.5本章小结

第六章结论

6.1论文总结

6.2论文工作体会及未来的计划

致谢

参考文献

在学期间的研究成果