平板平面度系统设计

1、平板平面度检测系统设计 平板平面度检测系统设计 研究的目的和背景研究的目的和背景 随着平板产品的不断涌现，平板平面度检测技术 也在不断的发展。由于检测系统拥有对数据的存 储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，因而 被广泛运用于航空制造、汽车制造、化工生产、 船舶制造、钢铁生产、机械加工、造纸、质量控 制等领域。就目前国内外平面度检测技术整体发 展状况而言，国内产品在精度、品种、快速安装、 易于使用和实时产生数据等方面均难以与国外公 司的产品相媲美。国内主要以代理相关产品为主， 部分企业也有相关方面自主研发机制，生产部分 测量仪器，满足生产检测需求。 平板平面度检测系统设计 水平仪测量平面度 测

2、量对象测量对象 平板的平面度平板的平面度 平板平面度检测系统设计 采用对角线布点法则测量误差值实际上是指实际平面相对于理想 平面的差量值，因而选取理想平面尤为关键，理想平面位置选取 符合最小条件原则。选取通过待测平板工作面的一条对角线且平 行于另一条对角线的平面为理想平面，即评定基准平面fgl。对 于尺寸小于等于400 X 400mm的平板，测量点采用9点分布;而大于 400 X 400mm的平板，通常采用25点分布。本系统主要用于检测 700mm X 11 OOmm平板，采用8点一12点任选布点对其测量。检测 时首先获取被测截面各测量点线值读数ai，并计算测量点对两端 点连线偏差i值。 对角

3、线布点评判原则对角线布点评判原则 平板平面度检测系统设计 对角线布点评判原则对角线布点评判原则 依据评定基准建立条件，判定两个对角线截面上各测量点相对理想平面 偏差，再根据其余截面上两端点连线与此平面的相对位置，求出其余截 面上各测量点对理想平面的偏差值.任意被测截面的测量点对理想平面 的偏差叭由被测截面的测量点序号n，该测量点对端点连线的偏差i， 以及起始端点对理想平面的偏差b0，终止端点对理想平面的偏差6n决定。 以工作面上各测量点对理想平面偏差值中最大值与最小值之差，作为平 板作面平面度. 2、无心磨削的工件棱圆度精密检测、无心磨削的工件棱圆度精密检测 测试任务测试任务 测量精度达到微米

4、级测量精度达到微米级 实现量化分析和评估实现量化分析和评估 测试方案测试方案 使用水平仪直接测量平面的平面度使用水平仪直接测量平面的平面度 2、无心磨削的工件棱圆度精密检测、无心磨削的工件棱圆度精密检测 测试方案测试方案 测量系统组成测量系统组成 检测工作平台：包括定位块，涡流传感器检测工作平台：包括定位块，涡流传感器 位移测量传感器位移测量传感器 位移传感器的调理装置位移传感器的调理装置 数据采集系统数据采集系统 测量分析软件主控制器测量分析软件主控制器 2、无心磨削的工件棱圆度精密检测、无心磨削的工件棱圆度精密检测 传感器选择传感器选择 保证测量精度为微米级，必须选用高精度的位移传感器，考

5、虑保证测量精度为微米级，必须选用高精度的位移传感器，考虑 到成本，测量方式可选用接触或非接触方式。到成本，测量方式可选用接触或非接触方式。 变间距电容传感器变间距电容传感器 优点：测量精度高，灵敏度高，响应速度快，能抵抗高温、振优点：测量精度高，灵敏度高，响应速度快，能抵抗高温、振 动和潮湿，特别适用于恶劣环境中作非接触测量，适应于测位动和潮湿，特别适用于恶劣环境中作非接触测量，适应于测位 移小量程。移小量程。 缺点：测量电路较为复杂，一般采用调幅电路或调频电路，后缺点：测量电路较为复杂，一般采用调幅电路或调频电路，后 续调理电路相对复杂，增加了系统复杂性。续调理电路相对复杂，增加了系统复杂性

6、。 2、无心磨削的工件棱圆度精密检测、无心磨削的工件棱圆度精密检测 n传感器选择传感器选择 2、无心磨削的工件棱圆度精密检测、无心磨削的工件棱圆度精密检测 n传感器选择传感器选择 在实际测试的过程中，介于对检测精度的需求，检测设备采用电在实际测试的过程中，介于对检测精度的需求，检测设备采用电 涡流涡流 位移传感器。其供电电源为士位移传感器。其供电电源为士12V12V，量程范围为，量程范围为l Omml Omm，线，线 性度为士性度为士1 1。 2、无心磨削的工件棱圆度精密检测、无心磨削的工件棱圆度精密检测 n信号采集处理方法的选择信号采集处理方法的选择 采集采集 平板平面度检测系统采集板的多通

7、道数据采集是依靠平板平面度检测系统采集板的多通道数据采集是依靠1212路电涡流位移路电涡流位移 传感器采集数据实现的。启动检测系统后，首先完成各参量、寄存器传感器采集数据实现的。启动检测系统后，首先完成各参量、寄存器 初始化，各个通道使用设置索引号清零、初始化，各个通道使用设置索引号清零、FlashFlash存储器寄存电压值存储器寄存电压值AVEAVE 一一ii一。、一。、AVEAVE一一V i , FAVEV i , FAVE一一ii清零，其中清零，其中FAVE V iFAVE V i为采为采 集到的最终浮点型电压数据。当获取采集电压指令时，选通采集通道，集到的最终浮点型电压数据。当获取采集

8、电压指令时，选通采集通道， 并设置通道采集次数，采集次数可通过并设置通道采集次数，采集次数可通过ACQ NUMACQ NUM值自行设置，本设计值自行设置，本设计 令令ACQ NUM=OxOAACQ NUM=OxOA，即连续采集，即连续采集1010个电压值。通过个电压值。通过switch_ caseswitch_ case语句依语句依 次选通采集通道，通过次选通采集通道，通过AcqRunUAcqRunU函数启动函数启动ADCOADCO转换，当每次转换，当每次ADAD采集结采集结 束后通过采集结束中断标志位进入中断服务程序，读取束后通过采集结束中断标志位进入中断服务程序，读取ADAD采集数据值，采集数据值， 并保存到数组中并保存到数组中sample arrayACQ F=resultsample arrayACQ F=result，并通过，并通过AcqAbortUAcqAbortU函函 数结束当前数结束当前ADAD采集。采集。 2、无心磨削的工件棱圆度精密检测、无心磨削的工件棱圆度精密检测 处理处理 2、无心磨削的工件棱圆度精密检测、无心磨削的工件棱圆度精密检测 测试系统的设计与分析测试系统的设计与分析 平板平面度平板平面度测量系统基本框图测量系统基本框图 测试系统平面度检测系统结构图测试系统平面度检测