基于DSP的線陣CCD管螺紋梳刀刀片測量儀的研究.pdf

1、作為原油生產(chǎn)的油管，在油田的使用量非常大，油管螺紋連接質(zhì)量直接影響油田的正常生產(chǎn)，而加工油管螺紋的梳刀刀片的質(zhì)量對油管螺紋的生產(chǎn)有著重大的意義。管螺紋梳刀刀片由于其高精確度、加工刀面輪廓圖形復(fù)雜，至今使用光學(xué)放大，人工檢測的方法，檢測不穩(wěn)定、效率低，或使用光學(xué)顯微鏡計(jì)算機(jī)系統(tǒng)測量，成本高，設(shè)備龐大。 本文通過對各種刀具及螺紋檢測技術(shù)的比較和分析，研制了一種基于DSP的線陣CCD管螺紋梳刀刀片自動化測量儀。采用光學(xué)投影的方法，結(jié)合

2、機(jī)械傳動，通過線陣CCD器件，獲取梳刀刀片加工刀面外輪廓的二維數(shù)據(jù)，再利用DSP對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，從而得到梳刀刀片的測量數(shù)據(jù)，最后經(jīng)過數(shù)字處理通過LCD顯示測量結(jié)果，并具有通過CAN總線或串口數(shù)據(jù)通訊功能。所研制的測量系統(tǒng)是光、機(jī)、電有機(jī)結(jié)合的完整系統(tǒng)。 論文提出了一種基于DSP的線陣CCD測控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)高精度測量的方法。論文的主要內(nèi)容和成果如下： ·研究分析了管螺紋梳刀刀片的輪廓結(jié)構(gòu)，對理論值進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模；

3、·研究了管螺紋梳刀刀片自動化測量儀的工作原理； ·結(jié)合CCD的工作原理和應(yīng)用，設(shè)計(jì)了TCDl501D線陣CCD的驅(qū)動和數(shù)據(jù)處理方案，并開發(fā)了驅(qū)動、數(shù)據(jù)采集處理電路。 ·設(shè)計(jì)了基于：P89LPC932A1的高精度線陣CCD驅(qū)動與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，完成了線陣CCD驅(qū)動與數(shù)據(jù)處理電路的可行性研究。對CCD驅(qū)動及視頻處理電路進(jìn)行了試驗(yàn)測試，結(jié)果表明驅(qū)動電路能很好地與CCD配合，充分發(fā)揮CCD光電轉(zhuǎn)換特性，輸出穩(wěn)定可靠的電信號。系統(tǒng)包

4、括：線陣CCD驅(qū)動，差動放大，二值化處理，數(shù)據(jù)采集，IIC數(shù)據(jù)通訊，數(shù)據(jù)處理，LCD顯示，電源設(shè)計(jì)； ·設(shè)計(jì)了基于TI公司TMS320LF2407A芯片的高精度、快速、性能穩(wěn)定的自動管螺紋梳刀刀片測控系統(tǒng)軟硬件，并通過試驗(yàn)對硬件和程序進(jìn)行了調(diào)試。電源電路的處理和視頻處理電路對影響CCD的主要噪聲均有明顯的抑制效果，提高了信噪比，為進(jìn)一步信號處理提供了高質(zhì)量的信號。系統(tǒng)包括：線陣CCD驅(qū)動，AD數(shù)據(jù)處理采集，數(shù)據(jù)存儲處理，串口通訊