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燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 光纖輻射溫度計(jì)及其在金屬切削熱測量中的應(yīng)用
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） |
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課程(專業(yè))
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測試計(jì)量技術(shù)及儀器 |
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關(guān)鍵詞
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切削熱|單片機(jī) |
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適用年級(jí)
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大學(xué) |
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身份要求
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普通會(huì)員 |
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金 幣
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60 �。�金幣如何獲得？） |
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文件格式
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pdf |
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文件大小
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643K |
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發(fā)布時(shí)間
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2010-03-17 15:54:00 |
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| 發(fā)布人 |
zxx010 |
內(nèi)容簡介：
燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 光纖輻射溫度計(jì)及其在金屬切削熱測量中的應(yīng)用 共78頁。
目錄
摘要………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract………………………………………………………………………Ⅱ
第1 章 緒論………………………………………………………………………1
1.1 引言………………………………………………………………………...1
1.2 用于金屬切削的溫度測量的研究現(xiàn)狀…………………………………...1
1.2.1 測量切削溫度的常用方法………………………………….………..1
1.2.2 紅外輻射非接觸溫度計(jì)用于切削溫度測量…………….…………..3
1.3 課題研究的意義及主要內(nèi)容…………….……….. …………….………..6
第2 章 金屬切削熱的形成機(jī)理及其切削溫度的分布……….. …………….. ..7
2.1 引言…………….……….. …………….……….. …………….…………..7
2.2 切削熱的來源和傳出…………….……….. …………….………………..7
2.3 切削過程中刀具工件切屑的溫度分布………………….………………..8
2.3.1 刀具的溫度分布…………….……….. ……………….……………..8
2.3.2 切屑與工件的溫度分布………….……….. …………….…………..8
2.4 影響切削溫度的重要因素…………….……….. …………………. . .…10
2.4.1 切削用量對切削溫度的影響….….…………………. .……………10
2.4.2 刀具幾何參數(shù)對切削溫度的影響…………….……………………13
2.4.3 刀具磨損對切削溫度的影響…………….……….. ……………….14
2.4.4 工件材料對切削溫度的影響…………….…………………………14
2.5 切削熱不利影響和應(yīng)用…………….……….. …………….……………16
2.6 本章小結(jié)…………….……….. …………….……….. …………….……18
第3 章 用于金屬切削的光纖輻射溫度計(jì)的設(shè)計(jì)…………….………………. 19
3.1 引言…………….……….. …………….……….. …………….…………19
3.1.1 輻射測溫的基本原理…………….……….. …………….…………20
3.1.2 單色輻射測溫原理…………….……….. …………….……….. ….21
3.2 系統(tǒng)的總體方案…………….……….. …………….……….. ………….22
3.3 測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………….……….. …………….……………………23
3.3.1 光纖探頭…………….……….. …………….……….. …………….23
3.3.2 前置器…………….……….. …………….…………………………25
3.3.3 有源低通濾波…………….…………………………………………27
3.4 信號(hào)處理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)…………….……….. …………….…………29
3.5 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)…………….……….. …………….………………………29
3.5.1 AT89C55…………….……….. …………….………………………..29
3.5.2 A/D 轉(zhuǎn)換器AD7705…………….……….. …………….……………30
3.5.3 顯示接口芯片PS7219…………….……….. …………….………...34
3.5.4 X25045…………….……….. …………….……….. …………….…35
3.5.5 采用AD421 的標(biāo)準(zhǔn)電流輸出擴(kuò)展…………….……………………36
3.5.6 鍵盤的擴(kuò)展…………….……….. …………….……………………37
3.6 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)…………….……….. …………….……….. …………….38
3.6.1 主程序…………….……….. …………….……….. …………….…38
3.6.2 數(shù)據(jù)處理子程序…………….……….. …………….………………38
3.6.3 鍵盤處理…………….……….. …………….………………………43
3.7 本章小節(jié)…………….……….. …………….……….. ………………….45
第4 章 光纖輻射溫度計(jì)用于切削溫度測量的實(shí)驗(yàn)……………………………46
4.1 引言………….……….. …………….……………….……….. …………46
4.2系統(tǒng)的溫度標(biāo)定實(shí)驗(yàn)…………….……………………………………….46
4.3系統(tǒng)用于機(jī)床切削溫度測量的實(shí)驗(yàn)…………….…………………….…47
4.4 本章小節(jié)………….……….. …………….……………….……….. ……48
結(jié)論………….……….. …………….……………….……….. …………….……49
參考文獻(xiàn)………….……….. …………….……………….……….. …………….51
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文………….……….. …………….……………….55
致謝………….……….. …………….……………….……….. …………….……56
摘要
在金屬切削過程中，切削溫度是重要的控制參數(shù)之一。由于金屬切削的
加工環(huán)境惡劣，切削過程中產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫測量難度較大。因此，設(shè)計(jì)具有高
精度、高靈敏度，并能實(shí)時(shí)控制的測溫系統(tǒng)具有十分重要的意義。
本文針對金屬切削的特殊工況下的測溫要求，基于輻射測溫的原理，提出
采用光纖輻射測溫的方法。系統(tǒng)利用光探頭完成信號(hào)采集工作，用光纖將被測
信息輸出，再配合前置器信號(hào)變換及單片機(jī)AT89C55處理，實(shí)現(xiàn)溫度的精確
測量、顯示及標(biāo)準(zhǔn)電流的輸出，同時(shí)，串行口能完成上位機(jī)的通信，從而實(shí)現(xiàn)
了測量結(jié)果的分析及輸出控制的要求。
分析了金屬切削中切削熱的來源和傳出，以及刀具工件的切削溫度的分
布，總結(jié)了影響切削溫度的重要因素和切削熱的不利影響和應(yīng)用，為溫度測量
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)和生產(chǎn)需要的技術(shù)要求。
基于金屬切削的測溫工況建立了測量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了光纖探頭、
前置器、有源低通濾波，特別設(shè)計(jì)了信號(hào)處理的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，從而實(shí)
現(xiàn)了溫度的顯示及切削溫度的比較、輸出控制等要求。
進(jìn)行了用于金屬切削的光纖輻射溫度測量系統(tǒng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明本系
統(tǒng)具有測量精度高、穩(wěn)定性好，便于實(shí)時(shí)控制等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞 切削熱；輻射測溫；光纖探頭；前置器；有源低通濾波；單片機(jī)
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