智能型机械残余应力测试仪的研究与设计

智能型机械残余应力测试仪的研究与设计

王广晖[1]2000年在《智能型机械残余应力测试仪的研究与设计》文中研究说明本论文介绍了一种新的测量机械残余应力的方法及智能测量仪表的设计。 金属的焊接、淬火和铸造等工艺过程都会使构件产生残余应力。残余应力的存在降低了构件的使用强度和疲劳寿命,使构件产生较大的变形而影响尺寸精度,产生危害。然而残余应力测试技术与测试设备的落后已成为阻碍残余应力理论研究与工程应用发展的重要因素。 本论文对测量残余应力的钻盲孔法进行理论推导,得出适用于测量应用的理论公式。仪表的设计充分利用了单片机技术,提高了仪表的性能指标,增强了仪表的功能。 在设计中分别对应变电阻的非线性、桥路输出偏差、放大器的增益和漂移进行校正,提高了仪表的测量精度。采用自检测技术和以软件代替硬件的方针,提高了仪表的可靠性,降低了成本。 仪表的设计采用了自动测量、自动平衡、自动校准、自动切换量程等技术,并且能够实现多参数测量。还具有打印、向PC机上传数据、即时在线修改参数等功能。智能型机械残余应力测量仪表的研制开发适应了准确快速测量的需要,具有很好的使用推广价值。

杨大谦[2]2016年在《齿轮传动形性测试仪的开发》文中进行了进一步梳理锥齿轮作为传递交错轴运动的关键部件,在于工业、交通等领域有着广泛的应用。目前对锥齿轮的测量方法有很多,其中综合测量法以丰富的测量信息和快速的信号采集和处理过程,成为锥齿轮测量和加工机床反调的一种重要手段,但该类锥齿轮检查机受欧美国家公司垄断,购置成本高,而国内又没有成熟的替代产品。论文在充分调研国内外相关机床的基础上,设计了一套齿轮传动形性测试仪,该仪器可对4级精度锥齿轮副传动误差、振动噪声、齿面磨削烧伤进行测量,还可确定最佳安装距和SPC统计分析。除对锥齿轮进行测试和评定外,该仪器还可对面齿轮传动进行测试,论文的主要研究内容包括:(1)锥齿轮形性测量原理研究针对锥齿轮和面齿轮传动的特点,研究了其传动误差、振动噪声、齿面磨削烧伤等的测试原理,分析了要实现各项目测试对仪器设计的具体要求。(2)仪器总体设计综合考虑仪器的测量功能和项目的技术指标,提出了样机三大系统设计方案,即机械结构系统设计方案、测控系统设计方案,以及测量软件系统的设计方案,计算了最大载荷检查工况下的受力情况,设计仪器直线轴行程,并分配精度。(3)仪器机械主机设计提出了仪器机械方案设计要求,分模块对仪器关键部件和辅助部件进行了设计,关键部件的设计包括:床身结构形式、运动轴配置方案、自动装夹系统设计,辅助部件的设计主要包括:气动液压回路设计、润滑回路设计、主轴电机水冷循环的设计。(4)仪器测控系统设计根据仪器机械结构和功能要求,设计了仪器测控方案,对测控系统硬件进行了选型,编制仪器硬件电路图,设计仪器操作面板和人机界面,最终完成了测控软件的开发,形成一套完整的齿轮传动形性测试仪。

李敬涛[3]2011年在《电容压力变送器的密封性研究及网络化接口技术》文中研究表明电容压力变送器是一种技术成熟且应用广泛的现场仪表,密封性能是影响其综合性能的主要因素。电容压力变送器一个重要发展方向是智能化、网络化。本论文将压力变送器密封技术与网络化接口技术纳入研究课题,对促进传感技术发展具有重要的学术价值和实际意义。论文介绍了课题研究背景和研究意义,从传感器领域的密封技术与网络化接口技术两方面来介绍本论文相关内容的国内外研究进展,得出论文需要研究的主要内容。本论文主要围绕如何提高电容压力变送器密封性能、优化网络接口技术在电容压力变送器中的应用两个方面开展研究。本论文的主要工作包括:①研究电容压力传感器的密封缺陷和关键技术。通过金属膜片式电容压力传感器的工作原理与结构特点,得到目前密封存在的主要缺陷和影响因素,从焊接材料、焊接设备、焊接工艺等方面展开研究。②研究电容压力传感器密封缺陷的解决方案。提出了中心膜片与隔离膜片焊接材料的改良方案,通过制定化学检验标准、时效热处理、新材料试验,焊接材料性能得到较大提升。提出了焊接设备改良方案,通过提升液压站压力、调整焊接夹具同心度、改进中心膜片张紧设备和充油机结构,大大降低了机械设备缺陷对焊接密封性能造成的不利影响。提出了焊接工艺改良方案,通过改变焊接电流和焊接速度进行试验,最终使焊接工艺得到优化,焊接密封性能得到提升。③对密封技术研究结果进行分析与总结,检验各项解决方案的有效性。分析并排除了各因素间的交叉影响,保证本论文研究方法的正确性。④研究网络化接口技术在电容压力变送器中的应用。通过测试标准智能板,得出目前存在的兼容性问题,独立开发智能板。利用Pro/Engineer软件进行智能板表头结构设计。将HART协议嵌入智能压力变送器的软硬件开发。论文结果表明,本文对电容压力变送器的密封及网络化接口技术的研究,在焊接材料、焊接工艺、焊接设备,以及压力变送器智能化研发等方面所做的工作都是有效的,结果是正确的。

黄玲[4]2011年在《PZT薄膜热退火工艺的研究及微传感器的制备》文中研究表明锆钛酸铅(PZT)是一类压电智能材料,它具有良好的压电、铁电、热释电等特性。PZT能够以固体、纤维和膜的形式存在,还能与其它材料共同形成压电复合材料,广泛地应用于频率器件、超声波器件、发生器元件和减振降噪控制中,特别是作为新型传感和致动材料受到越来越多的关注。本文将采用金属-薄膜-金属(MFM)电容结构把铁电性能最优的PZT薄膜制作成传感应变片,与设计好的电路相连接制成微传感器,研究了新型传感器对减振降噪控制的表征效应,为智能型微传感器的应用和开发提供了相关的理论依据。本论文首先采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法配制了浓度为0.3mol/L的PZT前驱液,再利用热分析和XRD分析技术研究了前驱液的凝胶热演化过程,确定了薄膜的热退火制度,在此基础上制定了薄膜的热退火工艺流程——传统热退火(CTA)和快速热退火(RTA),并通过旋转涂覆法在Pt/Ti/SiO2/Si (100)衬底上制备出Pb(Zr0.53Ti0.47)03薄膜。利用XRD、SEM以及铁电分析仪对薄膜的晶体结构、微观形貌、铁电性能等进行了表征,分别分析了退火工艺和厚度对PZT薄膜结构和铁电性能的影响。结果表明:CTA法制备的PZT薄膜具有(111)的择优取向,表面的晶粒致密且尺寸在40-50nm之间,平均单层膜的厚度在60-70nm之间,铁电性能较好;RTA法制备的薄膜其择优取向为(100),薄膜表面晶粒尺寸在360-450nm之间,平均单层薄膜厚度呈现下降的趋势,RTA-12是所有薄膜中铁电性能参数最好的,其Pr和Ec分别达到了38μC·cm-2和72 kV·cm-1。相同的退火工艺,PZT薄膜厚度的增加,有利于薄膜表面晶粒的生长、缺陷的减少以及铁电性能的提高。根据传感器的原理,采用MFM电容结构将薄膜RTA-12制成传感应变片,连入设计好的悬臂梁结构和A/D转换器等外接电路,制备出新型的PZT薄膜微传感器。通过外加激励于悬臂梁上,传输出梁受到激励时的振动情况,并与计算机模拟的振动衰减曲线相比较,得出结论:所设计的微传感器具有可操作性,可以完整传输出悬臂梁的振动衰减情况。

参考文献:

[1]. 智能型机械残余应力测试仪的研究与设计[D]. 王广晖. 大连理工大学. 2000

[2]. 齿轮传动形性测试仪的开发[D]. 杨大谦. 北京工业大学. 2016

[3]. 电容压力变送器的密封性研究及网络化接口技术[D]. 李敬涛. 华南理工大学. 2011

[4]. PZT薄膜热退火工艺的研究及微传感器的制备[D]. 黄玲. 武汉理工大学. 2011

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