基于電渦流傳感器的鍛錘錘頭位移檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、鍛錘是鍛壓設(shè)備的先驅(qū)，它具有打擊速度快、行程次數(shù)多、成形工藝性好等優(yōu)點。隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，鍛件加工呈現(xiàn)精密化、復(fù)雜化趨勢，但是鍛壓現(xiàn)場惡劣的條件使鍛件尺寸監(jiān)控成為行業(yè)難題，嚴(yán)重制約了鍛錘的發(fā)展。實現(xiàn)鍛件尺寸監(jiān)控對提高鍛件加工精度、鍛錘自動化水平具有重要的意義。
　　本文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)分析鍛錘加工特點和電渦流位移傳感器的應(yīng)用范圍，提出了一種基于電渦流傳感器的錘頭位移檢測方案。根據(jù)打擊過程中錘頭位移與鍛件尺

2、寸的定量關(guān)系，實現(xiàn)鍛件尺寸測量。該方案在錘頭側(cè)面垂直方向加工等距凹槽作為刻度標(biāo)尺，電渦流傳感器探頭安裝于機架上且正對凹槽刻度標(biāo)尺位置，通過采集錘頭運動過程中傳感器輸出電壓信號，建立輸出電壓與錘頭位移之間的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而根據(jù)輸出電壓動態(tài)數(shù)據(jù)計算錘頭位移。
　　(2)采用Ansoft Maxwell有限元軟件對方案進(jìn)行仿真，分析探頭不同位置時，凹槽刻度標(biāo)尺表面磁場特征，確立了方案的可行性。然后通過仿真與實驗相結(jié)合的方式，確定凹槽刻度標(biāo)

3、尺尺寸及探頭提離高度。在所設(shè)計結(jié)構(gòu)下，錘頭移動時電渦流傳感器能輸出較為理想的類似正弦電壓波形，便于輸出電壓與錘頭位移模型的建立。
　　(3)針對采集信號的特點，采用數(shù)字低通濾波和小波去噪結(jié)合的方法完成信號濾波。設(shè)計算法完成采集信號中與錘頭位移相關(guān)的特征量提取。最后，通過對比幾種曲線擬合方法，選擇改進(jìn)的分段三次Lagrange插值多項式法建立周期內(nèi)輸出電壓與位移的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而實現(xiàn)錘頭位移檢測。
　　(4)采用LabVIEW虛