大型壓力容器封頭幾何形狀檢測技術研究.pdf

1、基于大型壓力容器不同尺寸封頭滿足快速、高效、高精度檢測的需求，主要針對封頭的內表面幾何尺寸進行測量與管控，在對前人探索的基礎上，總結經(jīng)驗與優(yōu)勢，設計了一種用激光測距技術對封頭內表面進行二維回轉掃描的通用便捷式檢測儀。
　　封頭激光檢測儀主要采用激光測距原理，再加之步進電機、計算機技術輔助并控制，實現(xiàn)掃描擬合曲線與標準曲線之間的誤差測量。根據(jù)本檢測系統(tǒng)的特點，基于相位激光測距原理，設計并加工檢測裝置，配置相應設備形成一個完整的測量系

2、統(tǒng)。以Visual Basic6.0為開發(fā)工具，對測量系統(tǒng)進行MFC界面的創(chuàng)建，激光傳感器和步進電機以兩個不同的串口分別與電腦外設連接，利用計算機技術完成對激光測距儀掃描點數(shù)據(jù)通信、無線模塊數(shù)據(jù)通信、掃描電機的驅動與定位、激光器的開啟及信息的傳輸、掃描點云數(shù)據(jù)擬合等功能，完成封頭通用激光檢測儀機械結構與軟件結構的整體布局。
　　1.本論文主要目的是利用激光檢測儀實現(xiàn)封頭二維平面內物體表面形狀的測量，根據(jù)測量系統(tǒng)讀數(shù)為距離和角度關系

3、將其控制在極坐標平面內，實現(xiàn)極坐標與XY二維直角坐標系的轉換，對各掃描點云數(shù)據(jù)進行最小二乘擬合計算，求取相應特征數(shù)據(jù)平均值和標準差，從而實現(xiàn)大尺寸二維形貌擬合。
　　2.主要論述了系統(tǒng)的設計思路、組成和總體結構，對封頭內表面幾何形狀的檢測方法、系統(tǒng)檢測原理進行了理論分析和可行性評估，以及建立相應的數(shù)學模型并分析。
　　3.對激光檢測系統(tǒng)在測量和運算過程中的誤差進行研究，如測量延遲時間、不同反射率材料、激光掃描中心一致性等因素

4、對激光測距的誤差影響進行相應的分析處理。
　　4.針對激光傳感器測量系統(tǒng)、三腳架結構設計、電機伺服控制、光電編碼器、無線模塊數(shù)據(jù)通信等原理與技術作了詳細的介紹。其中，利用PRO/E三維軟件模擬實現(xiàn)主體機械系統(tǒng)的結構布局以及各零部件的設計;同時以Visual Basic6.0為開發(fā)工具建立MFC界面，對激光傳感器無線模塊實現(xiàn)串口通信和伺服系統(tǒng)控制等，解決并初步完成不同尺寸封頭內表面幾何形狀偏差的非接觸式檢測。
　　5.通過對內