中厚板板形儀長度檢測系統(tǒng)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目： 中厚板板形儀長度檢測系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 院： 機械與自動控制學(xué)院 專業(yè)班級： 機械設(shè)計制造及其自動化（ 4）班 姓 名 ： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 2013 年 5 月 15 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 浙 江 理 工 大 學(xué) 機械與自動控制學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計誠信聲明 我謹在此保證：本人所做的畢業(yè)設(shè)計，凡引用他人的研究成果均已在參考文 獻或注釋中列出。設(shè)計說明書與圖紙均由本人獨立完成，沒有抄襲、剽竊他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的研究成果行為。如出現(xiàn)以上違反知識產(chǎn)權(quán)的情況，本人愿意承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。 聲明人（簽名）： 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 中厚板（ 厚度 為 鋼板 ）是我們?nèi)粘９I(yè)加工中經(jīng)常用到的一種基礎(chǔ)材料，它在工業(yè)生產(chǎn)中需求量非常 大，起著中流砥柱的作用。所以我們對中厚板的質(zhì)量要求有了很高的標準，其中包括對它進行尺寸測量如：長度，寬度和平坦度等。長度是中厚板軋制產(chǎn)品的一項關(guān)鍵的質(zhì)量指標，對軋制生產(chǎn)線、產(chǎn)品的應(yīng)用都有很大的影響。近年來，隨著我國現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，我們對鋼材的需求量以及品質(zhì)感也提出了更高的要求。長度檢測系統(tǒng)為后續(xù)一系列鋼板檢測系統(tǒng)提供關(guān)鍵的數(shù)據(jù)支撐，將會直接影響到后期產(chǎn)品的質(zhì)量。 由于冷軋中厚板在輥道上的輸送速度是輪廓檢測過程中的一個非常關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，因此對速度的測量精度直接關(guān)系到輪廓檢測的準確程度。本論文研究的是采用一種新型 的非接觸式測速方法與傳統(tǒng)的測量方法有很大不同。 鋼板長度是通過多普勒激光測速儀得到速度，依據(jù)一段時間內(nèi)測量的速度來計算鋼板的長度。 求得各個緯度的長度，平均長度，最大長度和最小長度。由于條件所限，實驗主要采用 件構(gòu)建整個系統(tǒng)的檢測程序。隨著系統(tǒng)的運行能立即得出所需要的關(guān)鍵數(shù)據(jù)以便用來分析。以下是論文的詳細內(nèi)容： 第 1章 本章主要是介紹中厚板及板形儀的定義。國內(nèi)外中厚板板形儀的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，以及中厚板長度檢測的研究意義和價值。根據(jù)其發(fā)展現(xiàn)狀和研究的重要性，設(shè)計一套完整的長度檢測系統(tǒng)。 第 2章 本章根據(jù)研究所需 設(shè)計檢測儀系統(tǒng)的整體構(gòu)架，其中包括傳感器，多普勒測速儀的位置安裝定位。重點介紹長度檢測系統(tǒng)的工作原理。 第 3章 本章論述檢測系統(tǒng)的組成和相關(guān)參數(shù)，著重介紹多普勒激光測速儀工作原理。 第 4章 本章主要介紹運用 建程序框圖和前面板。通過運行虛擬程序得到相應(yīng)數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行分析。 第 5章 使用 件編寫程序用來處理測量所得數(shù)據(jù)。 第 6章 本章主要是總結(jié)研究過程中所遇到的問題和對構(gòu)建的程序框圖所產(chǎn)生的一些不足，提出解決之道和展望未來研究方向。 關(guān)鍵詞： 長度檢測 多普勒測速 程序框圖 總結(jié) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 is as a in We a It a So we of by a as is a a in In s a of we of of in of is a of is of is of a of is It is by At an to to of to be , as as of to of a of , to to of of of on of of , an of 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 on of , to , to to to , 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 摘 要 1 章 緒論 . 1 前言 . 1 課題研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 . 1 中厚板及板型儀的定義 . 1 國內(nèi)外研究背景及現(xiàn)狀 . 2 研究趨勢 . 3 論文研究意義和主要內(nèi)容 . 4 論文的結(jié)構(gòu)安排 . 5 第 2 章 中厚板板型儀長度檢測系統(tǒng)整體框架的設(shè)計 . 6 安裝布局 工作環(huán)境及儀器選擇 . 6 冷軋中厚板輪廓檢測儀各個子系統(tǒng)的功能 . 9 結(jié)構(gòu)的受力分析 . 12 儀器的安裝定位 . 16 長度檢測原理和方案 . 17 第 3 章 系統(tǒng)組成和多普勒激光測速儀 . 20 長度檢測系統(tǒng)的組成 . 20 多普勒激光測速儀及測量原理 . 20 鋼板長度測量過程中需要探討的問題 . 23 第 4 章 基于 長度檢測系統(tǒng)的設(shè)計 . 25 序圖主界面的設(shè)計 . 25 速度測量程序框圖和前面板的設(shè)計 . 26 長度測量程序框圖和前面板的設(shè)計 . 27 數(shù)值顯示與分析 . 29 小結(jié) . 30 第 5 章 程 . 31 程序編寫 . 31 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 小結(jié) . 33 第 6 章 總 結(jié)與展望 . 34 總結(jié) . 34 展望 . 34 參考文獻 . 36 致 謝 . 38 附錄 1. 39 附錄 2. 40 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 1 章 緒論 前言 鋼鐵行業(yè)作為重工業(yè)和基礎(chǔ)原材料行業(yè)，其發(fā)展狀況直接影響到國民經(jīng)濟的穩(wěn)固發(fā)展 1。目前，我國已經(jīng)成為全球最大的鋼鐵生產(chǎn)國，然而我國鋼鐵行業(yè)與國外相比仍存在很大的差距，其主要原因是我國鋼鐵行業(yè)的總體技術(shù)裝備和生產(chǎn)集中化程度不高 ，因此生產(chǎn)的鋼鐵產(chǎn)品的品質(zhì)、質(zhì)量、附加值等都還遠不如發(fā)達國家，導(dǎo)致我國鋼鐵產(chǎn)品在國際市場上缺乏競爭力 2所以如何由鋼鐵大國發(fā)展成為鋼鐵強國，其關(guān)鍵在于提高我國鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)專業(yè)化的集中程度和自動化檢測技術(shù)。 一般鋼板檢測指標主要包括有頭尾輪廓、鋼板寬度、長度等參數(shù)，以往主要是依靠人工檢測（接觸性檢測），但依靠人工測量這些指標不但難度大，危險系數(shù)比較大，而且操作復(fù)雜，精度也不能達到保證 ，因而需要專門的 自動 檢測設(shè)備。這對于解放勞動力，保證測量精度等都具有重要意義。但是我國在這些方面的研究起步比較晚，這些 檢測手段在我國還很不完善，基于板形儀在板材行業(yè)的必要性和市場的需求量較大，為了降低鋼鐵的生產(chǎn)成本和提高鋼鐵的品質(zhì)，這項研究十分重要而且必要。我們小組合作一起完成整個板形儀的設(shè)計，而我主要對鋼板的長度檢測系統(tǒng)的設(shè)計和深入研究。 課題研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 中厚板及板型儀的定義 中厚板是指厚度 鋼板，厚度 稱為厚板，厚度超過 為特厚板，是目前工業(yè)上重 要的原材料之一。中厚板主要應(yīng)用于建筑工程、機械制造、容器制造、造船、橋梁建造等。還可以用來制造各種容器、爐殼、爐板、橋梁及汽車靜鋼鋼板、低合金鋼鋼板、造船鋼板、鍋爐鋼板、壓力容器鋼板、花紋鋼板、汽車大梁鋼板、拖拉機某些零件及焊接構(gòu)件等。隨著國民經(jīng)濟建設(shè)中厚板的需求量非常之大，范圍也十分廣 17。 中厚鋼板板型儀是一個能夠完成鋼鐵的長度、寬度、平坦度等多個指標的在線連續(xù)檢測，并將相關(guān)信息傳輸給鋼板切割系統(tǒng)，從而為軋制鋼板的優(yōu)化剪切提供條件的綜合性檢測儀器。目前主要采用非接觸式板型儀。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 中厚板板形儀融合了先進 的視覺檢測技術(shù)、激光檢測技術(shù)、計算機通信技術(shù)和自動控制技術(shù)，其檢測內(nèi)容包括帶鋼的頭尾形狀、帶鋼的寬度、帶鋼的速度、帶鋼的長度 10。該板形檢測裝置是一種智能化的板形檢測裝置，能自動識別鋼板的頭尾信號自動完成對整塊鋼板板形的檢測，自動完成檢測數(shù)據(jù)的處理，并自動將處理結(jié)果實時地顯示給用戶和存入數(shù)據(jù)庫 13。通過網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)將板形檢測結(jié)果傳遞給板形自動控制設(shè)備來調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)，從而軋制出符合當(dāng)前設(shè)定要求的帶鋼；同時將檢測結(jié)果傳遞給優(yōu)化剪切設(shè)備，完成對已軋制鋼板的優(yōu)化裁剪17。該智能化的檢測裝置顯著提高了冷 軋帶鋼生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和成品率，使其能軋制出合格的帶鋼產(chǎn)品 22。由于其高智能化的特點減小了鋼鐵的浪費和人力資源。它的主要特點有以下幾點： 1) 采用智能化的控制技術(shù)，其具有檢測速度快、效率高、精度高和測量結(jié)果可以長期保存等優(yōu)點。 2) 與接觸式板形檢測裝置相比，采用非接觸式的激光型傳感器能避免對鋼板的劃傷，同時也便于安裝和維護。 3) 能方便地與鋼板生產(chǎn)線上的其他系統(tǒng)進行連接通信，從而實現(xiàn)鋼板軋制全自動化控制，并能在線顯示檢測結(jié)果和離線顯示歷史數(shù)據(jù)。 4) 自動檢測和調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù)，有效避免環(huán)境因素對檢測結(jié)果的干擾。 國內(nèi)外研究背景及現(xiàn)狀 帶鋼按其厚度有薄板、中厚板、厚板和特厚板之分。中厚板作為鋼材的主要鋼種之一其用途相當(dāng)廣泛，如在建筑工程、機械制造、容器制造、造船和橋梁建造等領(lǐng)域，其質(zhì)量直接關(guān)系著這些領(lǐng)域的重大的安全性和可靠性 18。中厚板平面輪廓一方面是評價中厚板軋機性能及其平面形狀控制的一項重要指標；另一方面對其檢查精度直接關(guān)系到中厚板成材損失。研究發(fā)現(xiàn)在中厚板的成材率損失中，切頭尾損失和切邊損失占總損耗的 23% 和 26% ,由此可 見中厚板輪廓檢測儀可以提高中厚板輪廓檢測儀的檢測性能和檢測精度，這對減少切損，提高中厚板的成材率具有重要的經(jīng)濟價值 19。 目前，在非接觸式板形儀使用的技術(shù)方面，歐洲仍處于非常領(lǐng)先的地位，如德國的 司、英國的 司、瑞典的 司。當(dāng)然在美國、日本和其它工業(yè)發(fā)達國家，這項技術(shù)也得到普遍應(yīng)用。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 在現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)中，涉及到各種各樣的檢測、生產(chǎn)監(jiān)視及識別等的應(yīng)用，通常人眼無法連續(xù)、穩(wěn)定地完成這些帶有高度重復(fù)性和智能性的工作。采用照明技術(shù)、成像技術(shù)和圖像處 理、模式識別等技術(shù)手段，而后利用計算機或者專用的圖像處理設(shè)備對所拍攝的圖像進行處理處理，根據(jù)圖像的像素分布，亮度和顏色等信息來進行檢測和識別，這就是機器視覺檢測技術(shù) 23。 隨著感光元件 術(shù)的不斷成熟，工業(yè)視覺在非接觸式檢測領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，其檢測優(yōu)勢也越來越明顯。中厚板輪廓檢測儀是工業(yè)視覺在鋼鐵行業(yè)應(yīng)用比較成功的一個例子，其不僅能實現(xiàn)了鋼板輪廓的在線高速自動化檢測，而且還可以根據(jù)軋制帶鋼的表面質(zhì)量和材質(zhì)自動調(diào)整檢測系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，使檢測系統(tǒng)時刻保持最佳的檢測狀態(tài)。然而，就目前國 內(nèi)鋼鐵行業(yè)而言，幾乎所有中厚板生產(chǎn)線上的輪廓檢測儀都是國外的產(chǎn)品。國外在這方面除了技術(shù)上制約了中國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，而且還以高額的價格將這些設(shè)備出售給我國，這對我國經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展也有重大的影響 22。 工業(yè)視覺在國內(nèi)是一個起步相對比較晚的領(lǐng)域，導(dǎo)致工業(yè)視覺檢測在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用就更落后于國外。工業(yè)視覺檢測作為新型的檢測技術(shù)，近幾年來，逐漸受到國內(nèi)許多知名高校、研究所乃至鋼鐵行業(yè)技術(shù)人員的重視和青睞。 1988 年中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所與上海五廠達成了共同研制 在線輪廓儀檢測的協(xié)議 24。 2001 年清華大學(xué)精密儀器與機械學(xué)系的錢建強、王東生等就熱軋中厚板寬度智能檢測儀進行了相關(guān)方面的研究，分析了利用熾熱鋼板自身發(fā)光進行光學(xué)成像，高精度的線陣 為測量傳感器熱軋中厚板輪廓儀 25，還有燕山大學(xué)、天津大學(xué)、大連理工大學(xué)在鋼鐵工業(yè)視覺檢測方面都進行了深入的研究，并且在此過程中也取得了不錯的成效，他們中研制的鋼板檢測設(shè)備很多都已經(jīng)投入到實際生產(chǎn)之中，對提高鋼板的品質(zhì)能起到積極的作用。 研究趨勢 現(xiàn)在的鋼鐵產(chǎn)品制 造水平與信息化和自動化最基礎(chǔ)的技術(shù)之一檢測技術(shù)的水平密不可分，檢測技術(shù)發(fā)展源于生產(chǎn)過程質(zhì)量、能耗、環(huán)境和安全等的要求，在需求推動下產(chǎn)生的測量技術(shù)給鋼鐵生產(chǎn)過程的控制和產(chǎn)品質(zhì)量提供了技術(shù)保障，同樣生產(chǎn)過程水平的提高也對檢測技術(shù)發(fā)展提出了更高要求。 檢測技術(shù)模型化檢測方法已經(jīng)從單參數(shù)檢測向多參數(shù)檢測發(fā)展，從參數(shù)檢測買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 向檢測后算法模型推定相關(guān)關(guān)鍵變量的復(fù)雜系統(tǒng)發(fā)展。軋鋼過程微觀組織結(jié)構(gòu)和理化特性的在線檢測推定技術(shù)正在研究之中，并可能在近年成為可出售的技術(shù)。 由于中厚板在工業(yè)發(fā)展中的重要地位，以及它所帶來的重大的商業(yè) 價值和中厚板板形儀的研究還處于初級階段，尤其在中國，這方面現(xiàn)在還遠遠落后于歐美等發(fā)達國家，所以近年來，板形檢測的研究工作開展得十分活躍，各國科學(xué)家們正在不斷地研究和探索新的檢測原理和檢測方法，研制并開發(fā)高精度的檢測儀器。如今，基于機器視覺的檢測技術(shù)已經(jīng)成為了研究和應(yīng)用帶鋼表面缺陷檢測技術(shù)的的主體趨勢。 論文研究意義和主要內(nèi)容 目前，國內(nèi)大多數(shù)冷軋中厚板帶鋼生產(chǎn)廠家，對其輪廓、寬度、邊緣形貌等參數(shù)依然采用人工目視抽檢的方法來確定其生產(chǎn)質(zhì)量是否合格，這種檢測方法不僅容易受檢測人員主觀因素的影響，而且 其檢測效率極低，準確度也不高。隨著我國鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展，靠人工目視的抽檢方法已無法滿足當(dāng)前高效生產(chǎn)的要求。盡管國內(nèi)一些大型鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)，為了提高在冷軋中厚板在國內(nèi)鋼鐵行業(yè)的競爭力優(yōu)勢，采用國外的中厚板板型檢測儀，這雖然在一定程度上提高了冷軋中厚板的成材料和降低了生產(chǎn)成本，但是畢竟在冷軋中厚板輪廓檢測技術(shù)上依賴的是國外的技術(shù)，這不僅沒有提高我國冷軋中厚板軋制水平的國際競爭力，反而需要花高額的代價引進檢測裝備。正對上述現(xiàn)狀，在提高國內(nèi)檢測技術(shù)水平的同時，打破 國外對我國冷軋中厚板輪廓檢測技術(shù)的制約，有著非同一般 的意義。本論文的研究目的及意義正是基于此。 對于我個人而言，該畢業(yè)設(shè)計論文是對我大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識的一次“期末大考”，同時也是對即將步入社會的我的一次“入門考試”。有助于我掌握機械設(shè)計的一般方法及原理，為日后工作打下基礎(chǔ)?？偟膩碚f，這是一次典型的理論指導(dǎo)實踐，實踐檢驗理論的寶貴機會。 本次畢業(yè)設(shè)計中主要完成的內(nèi)容包括： 1) 檢測裝置的選擇及方案分析：根據(jù)自己的課題選擇合適的裝置并提出方案。 2) 多普勒激光測速儀的介紹：多普勒測速儀的原理等。 3) 長度檢測方案的確定和具體論述原理及可行性分析：提出問題解決方買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 案，并對此 進行可行性分析最終確定具體方案。 4) 與同組成員討論確定整機方案： 了解其他同學(xué)做的設(shè)計，在不影響自己圖像采集和數(shù)據(jù)收集的前提下和其他同學(xué)進行整機的設(shè)計。 5) 完成方案的結(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)需要完成二維、三維圖紙：就前面的設(shè)計方案進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中要進行應(yīng)力分析和強度校核，同時要參閱大量文獻數(shù)據(jù)擬定出最佳設(shè)計方案，同時又要和其他同學(xué)設(shè)計的結(jié)構(gòu)不沖突。 6) 運用 件進行演示和分析：介紹 件，進行長度檢測程序的編制和運行，對數(shù)據(jù)進行分析將。 7) 總結(jié)交流對整個設(shè)計過程的分析總結(jié)得出存在的現(xiàn)象問題并試著提出解 決之道。 論文的結(jié)構(gòu)安排 綜上所述， 本文結(jié)合國內(nèi)外在冷軋中厚輪廓檢測的現(xiàn)狀和目前鋼鐵行業(yè)在此方面的需求 以及國內(nèi)外研究中厚板長度檢測的現(xiàn)狀和對冷軋鋼長度檢測系統(tǒng)進行了較深入的設(shè)計。 第一章主要是介紹中厚板及板形儀的定義。國內(nèi)外中厚板板形儀的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，以及中厚板長度檢測的研究意義和價值。根據(jù)其發(fā)展現(xiàn)狀和研究的重要性，設(shè)計一套完整的長度檢測系統(tǒng)。 第二章 根據(jù)研究所需設(shè)計檢測儀系統(tǒng)的整體構(gòu)架，其中包括傳感器，多普勒測速儀的位置安裝定位。并對設(shè)計結(jié)構(gòu)進行受力分析。重點介紹長度檢測系統(tǒng)的工作原理。 第三章論述檢測系統(tǒng)的組成和相關(guān)參數(shù)，著重介紹多普勒激光測速儀工作原理。鋼板在長度測量過程中所遇到的需要探討的問題 第四章主要介紹運用 建程序框圖和前面板。通過運行虛擬程序得到相應(yīng)數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行分析。 第五章主要是總結(jié)設(shè)計研究過程中所完成的一些工作并反思設(shè)計過程中遇到的問題和對構(gòu)建的程序框圖所產(chǎn)生的一些不足，提出解決之道和展望未來研究方向。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 2 章 中厚板板型儀長度檢測系統(tǒng)整體框架的設(shè)計 安裝布局 工作環(huán)境及儀器選擇 冷軋中厚板板型檢測儀是一套融合激光、工業(yè)視覺、通信、 機械、智能控制和計算機等技術(shù)于一體的檢測設(shè)備。如圖所示是一張中厚板板型檢測儀的仿真圖。這是以往對中厚板板形儀系統(tǒng)常見的結(jié)構(gòu)框架設(shè)計。 圖 2 中厚板長度檢測系統(tǒng)整體仿真圖 由圖可知，整個檢測系統(tǒng)是固定在橫跨輥道的龍門橫梁支架上的，由于輥道的寬帶非常大，為了盡可能的減小龍門橫梁架振動所引起的測量誤差，在設(shè)計龍門橫梁架的機械結(jié)構(gòu)時需要充分考慮橫梁架的剛度和強度等方面的因素。其主體部分是橫梁架支撐著的傳感器柜，傳感器柜里包含了檢測需要的主要部件矩陣機 和線激光源，將矩陣 機和線激光源放在傳感柜里主要是對感器柜要求嚴格的密封，并要求內(nèi)置有專門的風(fēng)冷、水冷循環(huán)系統(tǒng)。而在矩陣機和線激光源正下方有一個窗板，它的關(guān)閉和開啟是可控的，從而在必要時候控制線激光的射出。激光多普勒測速儀安裝在傳感器柜正前方的懸臂梁支買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 架上，其核心單元也是固定在一個嚴格密閉的鋁合金柜中，且內(nèi)部有專門的風(fēng)冷和水冷循環(huán)通道。目的是為了避免溫度、灰塵和水蒸氣等外界因素所引起不必要的檢測誤差。 然而激光傳感 器因圖 2置角度關(guān)系無法表示出來，故而采用 三維軟件進行仿真得到圖 2 圖 2 中厚板長度檢測系統(tǒng)局部三維示意圖 其所處檢測環(huán)境為 溫度 50 ，無冷卻水，有灰塵，無水蒸氣，有噪聲，無噴灑水。 通過上述描述和對市面上已有的中厚板板形儀結(jié)構(gòu)框架分析，經(jīng)三維模擬得到以下結(jié)構(gòu)圖 2傳統(tǒng)中厚板板形儀檢測系統(tǒng)相比。在輥道部位有一軌道，上有若干個（依檢測鋼板型號不同而采用恰當(dāng)數(shù)量）激光傳感器，由圖中紅色部位表示，軌道一側(cè)有刻度尺可 調(diào)節(jié)激光傳感器的間距。其他功能結(jié)構(gòu)均和原來相似。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 2 中厚板長度檢測系統(tǒng)整體框架三維圖 根據(jù)所選擇的研究課題，需要的儀器有激光傳感器和多普勒激光測速儀。激光測速儀可選型號及相關(guān)參數(shù)有： 表 2激光測速儀型號選擇 公 司 名 稱 型 號 相 關(guān) 參 數(shù) 德國依威 400京冶自歐博 00 9000京冶自歐博 000我們選擇 司的型號 激光測速儀，它的安裝高度為 m 測量景深為 00 ，測量精度 ，重復(fù)精度 ，且可以測量正反方向，及 0 速度，能自動識別板帶的頭尾，能自動對上一測量結(jié)果清零，標準的信號輸出包括 ;差動脈沖輸出， 太網(wǎng)，模 擬量輸出，速度測量范圍為 12000- 米 /分鐘 到 12000 米 /分鐘；。 以上性能的參數(shù)非常的符合整個板形儀檢測系統(tǒng)要求，為帶鋼輪廓檢測的準確性提供了可靠的保證。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 冷軋中厚板輪廓檢測儀各個子系統(tǒng)的功能 冷軋中厚板輪廓檢測系統(tǒng)是一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，整個系統(tǒng)按其功能可分為五大子系統(tǒng)模塊。從功能上講，各子系統(tǒng)能獨立地執(zhí)行特定功能，這種依據(jù)所執(zhí)行功能對系統(tǒng)進行劃分方式不僅使 輪廓檢測儀整個系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)更加清晰，而且還給系統(tǒng)的維護和管理帶來了極大的便利。下面將介紹這五大子系統(tǒng)及它們的功能。 1) 人機交互式上位機子系統(tǒng) 人機交互式上位機子系統(tǒng)本質(zhì)上是輪廓檢測結(jié)果顯示和用戶操控的人機交互式應(yīng)用程序。該應(yīng)用程序是基于發(fā)環(huán)境開發(fā)的適用于 作系統(tǒng)的人機交互輪廓顯示和操作界面，由于可以安裝在任何一臺含有 作系統(tǒng)的計算機上，所以具有很強的移植性和兼容性。作為上位機人機交互式輪廓顯示和操作軟件，它的使用對象是冷軋中厚板生產(chǎn)線上的管理人員，所以其應(yīng)具備 操作簡單和功能完備等特點。針對所設(shè)計的基于圖像處理的中厚板板形檢測儀的實際情況，提出了人機交互式上位機子系統(tǒng)應(yīng)具備如圖2示的功能。 圖 2 人機交互式上位機子系統(tǒng)功能圖 上 位 機 系 統(tǒng) 鋼板數(shù)據(jù)的存儲 人機交互式輪廓顯示和操作軟件 離線數(shù)據(jù)的查詢和統(tǒng)計 鋼板輪廓檢測結(jié)果顯示 被測鋼板參數(shù)設(shè)計 系統(tǒng)運行狀態(tài)顯示 前 端 工 控 機 P 協(xié)議 以太網(wǎng) 用戶 1 用戶 2 P 協(xié)議 P 協(xié)議 以太網(wǎng) 以太網(wǎng) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2) 前端工控機子系統(tǒng) 前端工控機子系統(tǒng)是連接輪廓檢測儀中其他四大子系統(tǒng)的紐帶，其在整個輪廓檢測系統(tǒng)中發(fā)揮著極其重要的作用。與人機交互式上位機子系統(tǒng)類似，前端工控機子系統(tǒng)也是依附于計算機的子系統(tǒng)。由于前端工控機計算機所需處理的數(shù)據(jù)量很大，并且要求滿足實時性和多任務(wù)的檢測要 求。所以它的配置要求較高。其具備很強的數(shù)據(jù)處理能力；在可靠性方面其具有很強的抗干擾能力，所以也非常適用于這種振動、現(xiàn)場環(huán)境惡劣的工況。前端工控機子系統(tǒng)的核心單元是基于發(fā)的一套數(shù)據(jù)處理軟件，該軟件支持 作系統(tǒng)，故在操作和維護方面給用戶帶來了極大的便利。前端工控機子系統(tǒng)所包含的主要功能如圖 2示 圖 2 前端工控子系統(tǒng)功能圖 3) 激光多普勒速度和長度測量子系統(tǒng) 激光多普勒速度和長度測量子系統(tǒng)的主要功能是測量 冷軋中厚板在輥道上的輸送速度和其長度信息。由于冷軋中厚板在輥道上的輸送速度是輪廓檢測過程中一個非常關(guān)鍵的數(shù)前 端 工 控 機 系統(tǒng)、日志維護方面的處理 前端工控機數(shù)據(jù)處理軟件 系統(tǒng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)處理 鋼板速度、長度數(shù)據(jù)處理 輪廓數(shù)據(jù)處理 寬度數(shù)據(jù)處理 標定參數(shù)設(shè)置 議 圖像采集處理計算機 激光多普勒測速儀 口 系統(tǒng)運行狀態(tài)實時監(jiān)控 上 位 機 計 算 機 P 協(xié)議 以太網(wǎng) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 據(jù)，因此對速度的測量精度直接關(guān)系到輪廓檢測的準確程度。為了提高對帶鋼速度的檢測精度，同時也是為了提高帶鋼輪廓檢測的準確性，在該輪廓檢測儀中采用激光多普勒測速儀來測量帶鋼的速度。 4) 現(xiàn)場工況及運行狀況實時監(jiān)控子系統(tǒng) 現(xiàn)場工況及運行狀況實時監(jiān)控子系統(tǒng)作用是確保冷軋中厚板輪廓檢測系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和可靠運行的關(guān)鍵。通過傳感器對環(huán)境溫度、濕度、壓力、噪聲、振動等信號進行采集輸送到前端工控機中進行處理，經(jīng)處理后產(chǎn)生 的控制信號去控制相關(guān)的執(zhí)行機構(gòu)，如水冷循環(huán)系統(tǒng)、風(fēng)冷循環(huán)系統(tǒng)等等，以確保板形儀檢測系統(tǒng)處于最佳的檢測狀態(tài)。在現(xiàn)場工況及運行狀況實時監(jiān)控子系統(tǒng)中，溫度傳感器主要用于檢測傳感器柜、多普勒測速儀和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中的溫度信號，這是由于相機、線激光器和多普勒測速儀等對溫度非常敏感，其性能受溫度的影響比較大的原因。現(xiàn)場工況及運行狀況實時監(jiān)控子系統(tǒng)是輪廓儀檢測系統(tǒng)錯誤日志記錄和報警的信息源，系統(tǒng)錯誤日志記錄和報警對系統(tǒng)的日常管理和維護有著重要的指導(dǎo)意義。 5) 圖像采集子系統(tǒng) 圖像采集子系統(tǒng)作為中厚板板形儀檢測系統(tǒng)最重要的 一個子系統(tǒng)，主要負責(zé)采集入射在中厚板表面上線激光的圖像信息，然后對采集到的圖像進行預(yù)處理，再將預(yù)處理后的結(jié)果傳輸?shù)较鄼C工控機中。如圖 2示 圖 2圖像采集子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖 面陣 機內(nèi)裝圖像傳感器，能將接受到的光信號轉(zhuǎn)化成模擬電信號，相機內(nèi)部有專門的信號處理電路能將模擬圖像信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像信號。利用 口將處理后數(shù)字圖像信息傳輸給基于 像采集卡內(nèi)置有圖像預(yù)處理算法 ，算法的主要目的是為了消除圖像中的噪聲，突顯圖像中的有用信息，此外圖像預(yù)處理算法的作用還在于減小圖像的數(shù)據(jù)量，以提高相機的圖像采集速率。圖像采集卡再將預(yù)處理后圖像信息通過 口傳輸給相機工控機進面陣 機 口 相機工控機 相機 口 基于 信接口的圖像采集卡 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 行進一步的處理。 圖像采集卡可以調(diào)節(jié)相機的縱向橫向分辨率拍攝重點區(qū)域，提高采樣幀數(shù)，還可以調(diào)節(jié)相機曝光時間和采樣周期來提高對比度，從而使拍攝的照片達到預(yù)期效果。 結(jié)構(gòu)的受力分析 由于輥道寬度大，導(dǎo)致上方中厚板板形儀檢測系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)跨度也較大，故而還需考慮材料的受力分析是否滿足要 求。 在跨橋面主要有橫梁和鋼板組成，所以它主要承受的載荷均由橫梁承擔(dān)。因此我們只需要計算橫梁的彎曲正應(yīng)力是否滿足條件。此時滿足彎曲正應(yīng)力強度條件的梁，一般都能滿足切應(yīng)力的強度條件。因為跨度較大，所以這里我們采用熱軋工字鋼作為橫梁。 1 2 0 06100684 . 565斜 度 1 : 6圖 2梁和鋼板位置圖 假定跨橋面上載荷分布均勻，材料的許用應(yīng)力 140 ， 00 。橫梁長度 l 。工字鋼型號為 8870610 用 3 根。上鋪鋼板尺寸規(guī)格為 。鋼板約重 08控制柜 100買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 人數(shù)限制 5 人，共重 400 ，查表得該不等邊角鋼理論重量 m ，故而總計重量 。 所以可知載荷 m/0103 1 44 0 01 0 04 0 8q3 ）（ 。 查表得其 3m 1049W 。 力分析圖 如圖所示為受力分析圖，所以我們得到 8 22m a x 因此有 5 6m a x 。 綜上所述，設(shè)計的結(jié)構(gòu)經(jīng)受力分析滿足條件。 我們知道，彎曲正應(yīng)力是控制梁強度的主要因素。所以彎曲正應(yīng)力的強度條件 WM m a xm a x （ 2 往往是設(shè)計梁的主要依據(jù)。從這個條件看，要提高梁的承載能力，應(yīng)從兩方面考慮：一方面是改善梁的受力情況，以降低一方面則是采用合理的截面形狀，用以提高 W 的值，使材料得到充分利用。 首先，應(yīng)把梁的支座設(shè)置在合適的位置，以盡量減少梁內(nèi)的最大彎矩，相對地說，也就是提高了梁的強度。如圖 2示均布載荷作用下的簡單梁為例，22m a x 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 2力分析圖 若將兩端支座各向里移動 如圖 2則最大彎矩減小為 22m a x 0 只及前者的51。也就是說按圖 2置支座，承載能力即可提高 4 倍。這里我根據(jù)實際情況，設(shè)計將兩端支座各向里移動 經(jīng)計算即便如此也可以 大幅提高承載能力。 其次我們可以選擇梁截面的合理形狀。彎曲正應(yīng)力的強度條件可改寫成 （ 2 顯而易見，梁可能承受的 成正比， W 越大越有利?？勺鰴M梁的鋼材主要有角鋼（熱軋等邊角鋼、熱軋不等邊角鋼），熱軋槽鋼和工字鋼。經(jīng)比較選擇工字鋼較為合適。這里我用 進行簡單的三 維結(jié)構(gòu)模