学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

激光测径装置研究

作　者: 魏小龙
导　师: 秦东兴
学　校: 电子科技大学
专　业: 机械工程
关键词: CCD 核燃料棒 k-θ透镜 锁相环
分类号: TN247
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 31次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


测径方法大致分激光扫描测径，CCD投影测径，激光衍射测径，而激光扫描测径是用得较多的一种。激光扫描测径是根据光学的几何原理设计而成，激光适应性强、安装使用方便、测量精度高，与计算机技术相结合可达到智能控制测量数据，同时有的激光扫描测径可以通过网络实现远程控制。激光扫描测径有非接触，高速、高精度等特点，常被用于核工业、航空航天等领域的在线检测与质量控制。本课题主要来源于核工业领域实际生产需要，由于核燃料棒的特殊性，在对其进行直径测量时，不能利用传统测量方法进行测量，必须研制一种具有针对性的测量系统，以保证核燃料组件工作时的安全性与可靠性。本论文根据实际需求，选择了四种直径测量方法，并做了详细介绍，分析了各种测量方法的优点和缺点，选择了最优测量方法：激光扫描测径方法，针对激光扫描测径仪设计与实现做了详细阐述。设计了机械系统，光学系统和控制系统，并对系统所涉及的电机技术、扫描棱镜、激光技术、激光的准直与聚焦、 k透镜、及电机锁相环控制技术进行了详细的论述，论文还对引起系统测量误差的原因进行了专题讨论，分析了正八面体扫描棱镜的加工精度、光学零件安装精度、扫描电机速度波动、边缘信号检测对系统测量精度的影响，并给出了相应的解决方法。最后，利用直径为5.36mm、7.32mm、8.58mm、9.65mm、10.76mm、11.43mm、12.80mm、14.21mm八个标准件进行测量，标定了正八面体旋转棱镜的修正系数，通过对直径分别为8.45mm、10.03mm、10.45mm、13.65mm四个标准件再次进行测量试验，验证了系统的可靠性和稳定性，实验结果表明，激光扫描测径仪的测量精度为0.0078mm，最大标准误差为0.0055mm，完全满足设计要求。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-11
第一章 绪论  11-22
  1.1 引言  11
  1.2 激光测径的主要方法  11-18
    1.2.1 激光多普勒测径技术  11-13
    1.2.2 激光衍射测径技术  13-15
    1.2.3 激光扫描测径技术  15-18
    1.2.4 投影成像测径技术  18
  1.3 激光扫描测径仪的研究现状  18-19
  1.4 课题的来源和研究的意义  19-20
    1.4.1 课题的来源  19-20
    1.4.2 研究的意义  20
  1.5 本文主要工作  20-22
第二章 激光扫描测径仪的总体设计方案  22-25
  2.1 激光扫描测径仪的性能要求  22
  2.2 激光扫描测径仪的特点  22
  2.3 激光扫描测径仪的总体设计方案  22-24
  2.4 本章小结  24-25
第三章 激光扫描测径仪的设计与实现  25-42
  3.1 机械系统设计  25-28
    3.1.1 扫描电机  25-28
    3.1.2 旋转棱镜  28
  3.2 光学系统设计  28-38
    3.2.1 激光光源  28-35
      3.2.1.1 激光简介  28-29
      3.2.1.2 激光器的分类  29-30
      3.2.1.3 激光源的选择  30-33
      3.2.1.4 激光源的准直与聚焦  33-35
    3.2.2 光学透镜  35-37
    3.2.3 光电传感器  37-38
  3.3 控制系统设计  38-40
  3.4 本章小结  40-42
第四章 系统误差分析  42-50
  4.1 概述  42
  4.2 系统误差分析  42-47
    4.2.1 正八面体扫描棱镜的加工精度引起的误差  42-45
    4.2.2 光学零件安装精度引起的误差  45-46
    4.2.3 扫描电机速度波动引起的误差  46
    4.2.4 边缘信号检测引起的误差  46-47
  4.3 提高测量精度的方法  47-49
    4.3.1 正八面体扫描棱镜的加工精度引起误差的解决方法  47
    4.3.2 光学零件安装精度引起误差的解决方法  47-48
    4.3.3 扫描电机速度波动引起误差的解决方法  48
    4.3.4 边缘信号检测引起误差的解决方法  48-49
  4.4 本章小结  49-50
第五章 系统测试与结果分析  50-66
  5.1 系统测试方法  50-51
  5.2 最小二乘法简介  51-52
  5.3 正八面体反射棱镜各反射面修正系数的标定  52-57
  5.4 实验结果  57-65
  5.5 本章小结  65-66
第六章 结论与展望  66-68
  6.1 全文总结  66-67
  6.2 下一步工作的展望  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-72
附录一 测量数据矩阵A  72-79
附录二 标准件直径矩阵y  79-86

相似论文

  1. 基于DSP的二维准直系统的研究,TH741.14
  2. 基于CCD图像传感器的温度测量技术研究,TH811
  3. 永磁直驱风电系统中网侧变换器控制与风机模拟技术研究,TM46
  4. 激光三角测量装置的优化研究,TH744.5
  5. 多线阵CCD视觉测量系统的数据采集与处理,TP274.2
  6. 几种环境因子对尼罗罗非鱼受精、孵化及幼鱼生长的联合效应研究,S917.4
  7. 物料悬浮速度智能测试系统的设计研究,S220.2
  8. WCDMA终端测试仪中低功耗、低杂散频率合成器的研究与设计,TN74
  9. 基于线阵CCD的非接触式直径测量系统研究,TH711
  10. 应用于电视中频解调的宽带锁相环设计,TN911.8
  11. CCD相机调制传递函数的测量,TP391.41
  12. 微型光纤光谱仪的探测接收系统设计,TH744.1
  13. 注塑机热力系统的感应加热电源研究,TM924.5
  14. FPGA在低压SVG中的应用,TN791
  15. 三相三线制低压SVG控制器的研发与设计,TM714.3
  16. 基于DDS的雷达信道波形产生设计与实现,TN958
  17. 基于FPGA的GPS基带信号处理的研究与实现,P228.4
  18. 激光照明板厚测量系统的研究,TN247
  19. 低噪声电荷泵锁相环分析与设计,TN911.8
  20. 电荷泵锁相环Z域分析与低噪设计,TN911.8
  21. 应用于超高速光纤通信系统中的CDR电路的研究与设计,TN929.11

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 光电子技术、激光技术 > 激光技术、微波激射技术 > 光检测技术
© 2012 www.xueweilunwen.com