基于激光技術(shù)的錐管螺紋參數(shù)測量系統(tǒng)研究.pdf

1、在石油鉆采工業(yè)中使用了大量的石油專用管材，石油管材之間是依靠螺紋接頭連接起來的，而螺紋連接部分又是石油管材中最脆弱的環(huán)節(jié)。油管失效、粘扣、泄露等現(xiàn)象的發(fā)生，給生產(chǎn)和作業(yè)帶來很大的損失和破壞。因此，對(duì)螺紋進(jìn)行檢測分析，嚴(yán)格管理油管的質(zhì)量和保證油管螺紋的品質(zhì)，對(duì)安全生產(chǎn)有著重要意義。
　　螺紋參數(shù)檢測的方法分為接觸式檢測和非接觸式檢測，本文在分析國內(nèi)外螺紋參數(shù)測量儀的基礎(chǔ)上，采用了基于激光三角測量原理的方法，設(shè)計(jì)了一種非接觸式的螺紋參

2、數(shù)自動(dòng)化測量裝置。該系統(tǒng)采用了輪廓掃描的思想，在下位機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，使用激光位移傳感器采集油管螺紋與軸向垂直方向的位移，編碼器采集被測螺紋軸向的位移，然后通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)，在上位機(jī)中對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行低通數(shù)字濾波處理，分段擬合出螺紋的輪廓曲線，然后計(jì)算出螺紋的螺距、牙高、錐度等參數(shù)。
　　本文首先分析了激光三角測量原理，然后詳細(xì)敘述了系統(tǒng)對(duì)于內(nèi)螺紋、外螺紋的測量方案;接下來敘述了以ADuC845單片機(jī)為核心的下位機(jī)數(shù)據(jù)采

3、集系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，主要包括激光位移傳感器信號(hào)采集的原理和實(shí)現(xiàn)方法，編碼器信號(hào)采集原理和實(shí)現(xiàn)以及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì);然后敘述了系統(tǒng)下位機(jī)單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)和上位機(jī)數(shù)據(jù)處理相關(guān)程序設(shè)計(jì);最后，敘述了系統(tǒng)的調(diào)試過程，對(duì)傳感器進(jìn)行了線性度誤差分析和對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行處理。
　　通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理和分析表明，該系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定工作，是測量油管螺紋參數(shù)的一種有效方法。通過軟件擴(kuò)展，該測量系統(tǒng)還能測量多種不同類型的螺紋參