一、激光测速测长装置在轧管线上的应用（论文文献综述）
董元丽[1]（2017）在《基于激光双光束共模补偿的流速测量技术的研究》文中认为针对工业生产中高温、高压有毒等复杂环境下的流速测量,本文提出了基于激光多普勒效应的测速方法。应用半导体激光器的直接调制和双光束共模补偿实现流速的测量,大大提高了测量精度。首先,通过查阅大量国内外文献了解流速测量的意义及国内外的研究现状,整理分析现阶段应用的典型测速系统的优缺点。通过半导体激光器直接调制特性的分析得出直接调制技术的优点。通过对激光多普勒原理的理解,各种流速测量光路以及光纤光学理论的分析,设计测量光路并且推导出适合本系统的数学模型。通过参考光束与测量光束实现外差测量,提高测量精度,抑制直流漂移;应用光纤传导,大大提高了抗干扰的性能,实现了远距离传输。其次,对半导体激光器进行直接调制时,为达到较好的调制效果,选取适合本系统的半导体激光二极管。为提高数据处理精度选取了光电探测器和微处理器;设计了系统的硬件电路,如:电源电路、激光器驱动电路、调制信号产生电路、光电转换电路、信号检测、解调、滤波电路等。采用触摸屏实现对测量结果的显示并且设计相应的触摸屏电路。硬件电路的设计提高了测量速度和精度。然后,为提高数据处理的效率和准确度,分析了频谱分析法、计数法、快速傅里叶变换法等多种数据处理方法的优缺点,最终选取处理效率较高的快速傅里叶变换法对实验数据进行处理;并且对数据处理过程进行程序设计。智能化的方式处理数据,使得数据处理的速度和精度都有很大的提高。最后,搭建实验系统,分析试验中存在的各项误差,并采取一定的措施进行改进。在性能试验中,验证了半导体激光器直接调制的可行性;通过和实验室现有测速系统实验结果的对比验证了当调制频率为100MHz时本系统可以达到较高的测量精度。对误差的分析和改进成功将测量误差控制在1%以内。本文所研究的双光束共模补偿流速测量系统能够很好的测量流体的流速,对其在实际生产中应用具有一定的参考价值。
李攀[2]（2011）在《PQF轧机控制系统的研究》文中进行了进一步梳理PQF（premium quality finishing高质量轧制技术）三辊式限动芯棒连轧管机以三辊孔型设计工艺为核心,结合了限动芯棒控制技术,使热轧无缝钢管在轧制工艺上取得了重大的技术突破。在PQF轧机生产线上,连轧管机组轧辊间的工作状态和限动齿条机构推进芯棒运行的速度控制,决定着生产无缝钢管的质量,因此每个机架中轧辊速度的同步控制和限动齿条机构转矩匹配控制显得尤为重要。论文首先研究了轧机的基本轧制原理、轧辊和芯棒的速度制度。通过对理论知识的学习研究,为接下来研究轧机的控制系统提供了扎实的基础。接下来主要研究轧机的传动控制系统。在连轧管机组中的每个机架中3个轧辊分别都是由1台电机和1套液压伺服系统组成,这就要求我们必须设计出一个合理的方案控制3台电机相同时刻输出速度同步,才能不影响生产出来的钢管表面质量。同样,限动齿条机构由4台电机采用1主3辅的传动方式通过减速箱驱动齿轮咬合齿条实现芯棒插入、限动、返回等速度的控制,那么就需要保证4台电机输出的转矩匹配,才能保证该装置正常运行,为此本文设计出了该套限动齿条机构的转矩匹配控制器,来确保4台电机相同时刻输出的转矩保持一致。本课题以安徽天大石油管材有限公司φ273mmPQF机组项目的设计和调试过程为依托,结合工程具体实践,研究了该控制系统的电气传动控制方案,重点对轧机轧辊速度同步控制的电路设计和限动齿条机构转矩匹配控制方案进行研究。调试和生产结果表明,该方案的实施能够使生产的产品达到了预期的要求。
王海峰[3]（2009）在《飞剪优化剪切系统的研究》文中指出热轧板坯头尾部的形状,是保证板坯在精轧机组轧制稳定性的重要因素。良好的板坯头部形状不仅便于精轧轧机的咬入,顺利的穿带,而且对于卷取机的成功卷取也极为重要。热轧带钢在经过粗轧机组轧制后,头尾会出现舌头形、鱼尾形等缺陷,且头尾温度往往偏低。为了保证后续生产的稳定性,在进入精轧机组前需要对带钢头尾进行切除。传统的定长剪切方式不具备智能判断功能,往往导致切不净或多切,前者达不到剪切效果,容易引起废钢;后者影响收得率,带来不必要的浪费。因此新建或改造的生产线基本都配备了优化剪切系统,实现飞剪的最优化剪切。安装在精轧飞剪前面或者安装在粗轧出口的优化剪切仪表可以通过检测中间坯的头尾形状来确定最佳化剪切的长度和剪切线的位置,并把这些数据传给飞剪的控制系统,来实现最佳化剪切。采用优化剪切系统最基本的目的是保证中间坯的头尾形状良好,并且可以极大的减少中间坯头尾剪切的损失,提高成材率。本文对广泛应用于热轧带钢厂的加拿大KELK公司优化剪切系统进行了介绍,着重针对该系统在鞍钢热轧带钢厂1780生产线的具体应用进行了研究。首先介绍了课题的研究背景以及国内外优化剪切系统的研制和应用情况,然后对鞍钢热轧带钢厂1780线KELK优化剪切系统的构成和工作原理进行了介绍。本文以优化剪切系统的工厂应用设计为出发点,总结了系统现场设备安装、布置的设计经验。并对该系统在生产实际中存在的故障现象进行了全面分析,重点对导致剪切偏差的多种原因进行研究,提出了通过增加一级计算机参与跟踪、监控等手段来判断、切换剪切方式的程序修改理念,以及取得的彻底消除剪切偏差的效果评价。在解决一系列问题后,优化剪切系统在鞍钢热轧带钢厂1780线得以正常投用,飞剪切损率降低0.1%以上,取得了良好的应用效果。
刘同波[4]（2006）在《激光多普勒测速仪的设计及实现》文中认为激光多普勒测速仪是一种测量流场和运动物体速度的精密仪器,根据激光多普勒原理,利用测量体中的散射粒子对入射光进行散射,并通过光电探测器探测散射光的频移量,根据这个频移量便可以计算出运动物体的速度。具有动态响应快、空间分辨率高、测量范围大、非接触测量和实时性好等优点。 本论文工作的主要内容为,提出了基于DSP的双CPU处理技术的激光多普勒测速仪设计方案。信号处理系统采用TI（Texas Instruments）公司的TMS320F2812作为主控芯片,设计了前置放大电路、滤波电路、AD采集电路、DA输出电路,以及与计算机的通信和液晶显示模块;在处理力法上采用实数基2的FFT算法,使用C和汇编的混合编程在DSP实现;设计实现了速度标定系统,该系统采用电流恒幅细分原理利用单片机控制步进电机,为激光多普勒测速仪的标定提供一个稳定可调的速度源,同时还可以对测速系统的光学系统参数进行标定;进行了速度测量实验,测量结果达到了预期的效果,验证了设计的可行性。
蔡永红,张文均[5]（2001）在《激光测速测长装置在轧管线上的应用》文中指出介绍了天津钢管公司从美国INNSE公司引进的1902型在线激光测长测速装置的测量原理、设备构成以及使用中经常遇到的一些问题及解决方法。
二、激光测速测长装置在轧管线上的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、激光测速测长装置在轧管线上的应用（论文提纲范文）
（1）基于激光双光束共模补偿的流速测量技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 流速测量的目的及意义 |
| 1.2 流速测量技术的发展过程及国内外研究现状 |
| 1.3 典型的测速系统 |
| 1.3.1 位移干涉仪 |
| 1.3.2 差分混频测速仪 |
| 1.3.3 速度干涉仪 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 激光多普勒测速的理论分析 |
| 2.1 激光多普勒测速原理 |
| 2.2 流速测量光路 |
| 2.2.1 参考型光束型 |
| 2.2.2 单光束型 |
| 2.2.3 双光束散射型 |
| 2.3 半导体激光器直接调制特性 |
| 2.3.1 幅度调制 |
| 2.3.2 脉冲调制 |
| 2.3.3 频率调制 |
| 2.4 光纤光学理论 |
| 2.4.1 光纤基本理论 |
| 2.4.2 光纤耦合理论 |
| 2.5 数学模型的建立 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章双光束共模补偿流速测量系统的设计 |
| 3.1 系统光路设计 |
| 3.1.1 光源的选取 |
| 3.1.2 光电探测器的选取 |
| 3.2 硬件电路的设计 |
| 3.2.1 微处理器的选取 |
| 3.2.2 电源电路的设计 |
| 3.2.3 激光器驱动电路 |
| 3.2.4 调制信号的产生 |
| 3.2.5 光电转换电路的设计 |
| 3.2.6 信号检测电路的设计 |
| 3.2.7 信号解调电路的设计 |
| 3.2.8 低通滤波器的设计 |
| 3.2.9 触摸屏电路设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 多普勒信号的处理 |
| 4.1 频谱分析法 |
| 4.2 频率跟踪法 |
| 4.3 计数法 |
| 4.4 数字相关信号处理法 |
| 4.5 快速傅里叶变换法 |
| 4.5.1 快速傅里叶变换原理 |
| 4.5.2 快速傅里叶变换法 |
| 4.6 数据处理的程序设计 |
| 4.6.1 AD采集程序设计 |
| 4.6.2 触摸屏程序设计 |
| 4.6.3 软件滤波程序 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 测速系统的性能试验及误差分析 |
| 5.1 测速系统的误差分析与控制 |
| 5.1.1 激光器的频率啁啾 |
| 5.1.2 寄生阻抗引起的频率变化 |
| 5.1.3 激光频率波动引起的误差 |
| 5.1.4 激光干涉引起的误差 |
| 5.1.5 有限渡越时间引起的误差 |
| 5.1.6 光纤损耗引入的误差 |
| 5.1.7 空气折射率引起的误差 |
| 5.1.8 光电探测器孔径引起的误差 |
| 5.1.9 其他因素引起的误差 |
| 5.2 半导体激光器直接调制性能试验 |
| 5.3 测速系统性能试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 在读期间公开发表的文章 |
| 致谢 |
（2）PQF轧机控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1-1 引言 |
| 1-2 无缝钢管制造业的发展历程 |
| 1-2-1 概述 |
| 1-2-2 国内外限动芯棒连轧管机发展历程 |
| 1-3 课题研究的意义和主要内容 |
| 1-3-1 课题意义 |
| 1-3-2 本课题研究的内容 |
| 第二章 PQF 生产工艺流程和主要设备 |
| 2-1 PQF 生产的工艺流程 |
| 2-1-1 生产工艺流程 |
| 2-1-2 生产环节 |
| 2-2 PQF 轧机结构组成及特点 |
| 2-2-1 PQF 连轧管机的构成 |
| 2-2-2 三辊式连轧管机 |
| 2-2-3 限动齿条机构 |
| 2-2-4 PQF 轧机控制系统的先进性 |
| 2-3 PQF 轧机控制系统的主要设备 |
| 2-3-1 远程自动化核心控制器S7-400PLC简介 |
| 2-3-2 传动部分硬件设备的组合 |
| 2-3-3 测速装置的选择 |
| 2-3-4 电机设备参数 |
| 2-4 本章小结 |
| 第三章 PQF 连轧管机的工作原理 |
| 3-1 PQF 轧机轧制原理 |
| 3-1-1 轧制过程力学分析 |
| 3-1-2 轧制力的计算 |
| 3-1-3 轧制力矩的计算 |
| 3-2 轧机速度制度的计算 |
| 3-2-1 轧辊转速的计算方法 |
| 3-2-2 芯棒限动速度的确定原则 |
| 3-2-3 芯棒限动速度的计算 |
| 3-3 本章小结 |
| 第四章 传动控制方案的设计 |
| 4-1 电气传动系统的设计 |
| 4-1-1 电气传动设计的总体框架图 |
| 4-1-2 SPDMR 装置控制电路 |
| 4-1-3 GT3000LARGE 双并联控制方案 |
| 4-1-4 GT3000LARGE 装置控制电路 |
| 4-2 PQF 轧机工艺控制 |
| 4-2-1 轧机工艺控制过程 |
| 4-2-2 轧辊孔型的设计 |
| 4-3 本章小结 |
| 第五章 限动齿条机构转矩匹配控制系统的研究和应用 |
| 5-1 转矩匹配控制技术的分析 |
| 5-1-1 影响转矩匹配的因素 |
| 5-1-2 转矩匹配的原理 |
| 5-2 转矩匹配控制器的设计 |
| 5-2-1 电气传动控制系统 |
| 5-2-2 转矩匹配控制器的原理 |
| 5-3 转矩匹配控制器的程序设计 |
| 5-3-1 程序设计流程图 |
| 5-3-2 实现方法 |
| 5-4 本章小结 |
| 第六章 设备调试和运行结果分析 |
| 6-1 GT3000LARGE 的调试 |
| 6-1-1 调试前准备工作 |
| 6-1-2 V/Hz 模式下参数的设置 |
| 6-1-3 FOC 模式下的调试 |
| 6-2 设备生产运行结果与分析 |
| 6-2-1 PQF 轧机运行结果与分析 |
| 6-2-2 限动齿条运行结果与分析 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间所获取的相关科研成果 |
（3）飞剪优化剪切系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 前言 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 热轧带钢优化剪切系统发展现状综述 |
| 1.2.1 三种典型的优化剪切系统简介 |
| 1.2.2 国内优化剪切系统的研制情况 |
| 1.2.3 KELK优化剪切系统在国内的应用情况 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 第2章 热轧带钢生产优化剪切系统介绍 |
| 2.1 热轧产线飞剪区域设备布置图 |
| 2.2 飞剪及其附属设备主要技术参数及标准 |
| 2.2.1 辊道技术参数 |
| 2.2.2 飞剪技术参数 |
| 2.3 飞剪角度图 |
| 2.4 飞剪控制流程图 |
| 2.5 设备工作原理 |
| 2.5.1 飞剪剪切原理 |
| 2.5.2 控制工艺 |
| 第3章 优化剪切系统的构成及原理 |
| 3.1 KELK优化剪切系统的构成 |
| 3.2 KELK优化剪切系统成像原理 |
| 3.2.1 测宽原理 |
| 3.2.2 成像原理 |
| 3.2.3 优化剪切长度的计算 |
| 3.2.4 剪切方式 |
| 第4章 优化剪切系统的应用设计 |
| 4.1 设备的定位和安装设计 |
| 4.1.1 成像系统的现场安装布置 |
| 4.2 控制系统接口设计 |
| 4.2.1 优化剪切系统与一级计算机的I/O通讯 |
| 4.2.2 系统通讯的相关内容 |
| 4.3 剪切方式自动切换的设计 |
| 4.3.1 带钢头部剪切 |
| 4.3.2 带钢尾部剪切 |
| 4.4 优化剪切方式与定长剪切方式切损率的对比 |
| 第5章 剪切误差大的原因分析及相关措施 |
| 5.1 成像系统方面的原因 |
| 5.1.1 成像超宽导致剪切量大 |
| 5.1.2 优化剪切参数设定不合适造成剪切长度不优化 |
| 5.2 剪切控制系统方面的原因 |
| 5.3 现场检测环境的影晌 |
| 5.3.1 对激光测速仪 LDV测量带钢速度的影响 |
| 5.3.2 对HMD2048检测信号的影响 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）激光多普勒测速仪的设计及实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 激光多普勒测速的特点 |
| 1.2 激光测速技术发展状况 |
| 1.3 课题研究的意义 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 2 激光多普勒测速的基本原理 |
| 2.1 差动激光测速原理 |
| 2.2 一维差动多普勒测速光路结构 |
| 3 激光多普勒测速仪的硬件设计与实现 |
| 3.1 测速系统框架 |
| 3.1.1 前置预处理模块 |
| 3.1.2 AD采集模块 |
| 3.1.3 DSP控制模块 |
| 3.2 TMS320F2812芯片功能介绍 |
| 3.3 通信与显示模块 |
| 4 激光多普勒测速仪的信号处理 |
| 4.1 离散傅里叶变换(DFT) |
| 4.2 DFT窗效应 |
| 4.3 快速傅里叶变换 |
| 4.4 FFT的 DSP实现 |
| 5 速度标定系统的设计与实现 |
| 5.1 LDV标定系统的工作原理 |
| 5.2 步进电机的细分驱动 |
| 5.2.1 电流恒幅细分原理 |
| 5.2.2 细分驱动方案及硬件实现 |
| 5.2.3 软件程序设计 |
| 6 实验结果与数据分析 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 利用 DSP实现实数 FFT程序 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 大连理工大学学位论文版权使用授权书 |
四、激光测速测长装置在轧管线上的应用（论文参考文献）
- [1]基于激光双光束共模补偿的流速测量技术的研究[D]. 董元丽. 山东理工大学, 2017(03)
- [2]PQF轧机控制系统的研究[D]. 李攀. 河北工业大学, 2011(07)
- [3]飞剪优化剪切系统的研究[D]. 王海峰. 东北大学, 2009(S1)
- [4]激光多普勒测速仪的设计及实现[D]. 刘同波. 大连理工大学, 2006(08)
- [5]激光测速测长装置在轧管线上的应用[J]. 蔡永红,张文均. 天津冶金, 2001(S2)