基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制

基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制

论文摘要

本课题研制的是抽油机泵管内壁硬度的测试仪器,主要解决目前国内尚无金属管件内壁硬度测试装置,替代国外进口,保证金属管状物内壁,尤其是距管口较远处内壁硬度的精确、实时的测量。 该测试仪器是以80C552为核心的嵌入式计算机应用系统,通过高精度的力传感器、位移传感器及机械传动装置,对泵管内壁硬度实施高精度、智能化、数字化的测量,该系统具有测试、显示、存储、回放、查询、打印、通讯等功能。软件程序采用C语言开发设计。 本课题研究要进行整个系统的软、硬件设计,设计和研制一台可以现场实时应用的泵管内壁硬度测量装置。所设计和研制的主要内容有:系统的总体结构设计,机械传动部分结构设计,高精度负荷传感器设计;控制主机设计包括放大板设计,单片机基本电路和外设的设计;软件设计包括控制软件和算法软件等,主要有接口程序设计,键盘接口程序,显示接口程序,打印接口程序,存储结构程序,应用程序等;并进行基于单片机的硬度测试仪的系统调试结果的误差分析,进行硬度测试仪系统调试等具体调式工作。 所研制的系统应用领域很广泛,可应用到其他金属管状物的内壁硬度测量,如:油缸、汽缸等,实际应用价值很高。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 泵管硬度测试仪项目的提出
  • 1.2 国内内壁硬度测试的现状
  • 1.3 内壁硬度测试仪的工作过程分析
  • 第二章 泵管内壁硬度测试仪工作原理
  • 2.1 金属洛氏硬度试验方法
  • 2.1.1 试验原理
  • 2.1.2 符号及说明
  • 2.1.3 应用范围
  • 2.1.4 实验条件
  • 2.1.5 试验步骤及要求
  • 2.1.6 试验结果表示
  • 2.2 机械式的内壁硬度测试仪器
  • 2.2.1 机械式的内壁硬度测试仪器工作方法
  • 2.3 数字式泵管硬度测试仪
  • 第三章 基于单片机的泵管内壁硬度测试仪系统构成及原理
  • 3.1 泵管硬度测试仪技术指标
  • 3.2 泵管硬度测试仪系统总体结构设计
  • 3.3 机械传动部分中加紧机构的结构设计
  • 3.4 机械传动部分中加载机构的结构设计
  • 3.4.1 高精度负荷传感器的设计
  • 3.4.2 施加负荷机构的设计
  • 3.4.2.1 斜块的设计
  • 3.4.2.2 滑道的设计
  • 3.4.2.3 传感器座的设计
  • 3.4.2.4 位移传感器固定架的设计
  • 3.5 泵管内壁硬度测试仪主机构成
  • 3.6 硬件电路的结构设计及原理
  • 3.6.1 放大板功能
  • 3.6.2 主板原理
  • 3.6.2.1 单片机基本电路
  • 3.6.2.2 数据存贮器
  • 3.6.2.3 日历电路
  • 3.6.2.4 串井口电路
  • 3.6.2.5 键盘扫描电路
  • 3.6.2.6 显示器电路
  • 3.6.2.7 SED1335液晶控制器简介
  • 第四章 基于单片机的硬度测试仪软件设计
  • 4.1 硬件接口程序设计
  • 4.1.1 键盘接口程序
  • 4.1.2 中断程序
  • 4.1.3 显示接口程序
  • 4.1.3.1 英文字符及汉字显示的
  • 4.1.3.2 菜单选择的实现
  • 4.1.3.3 光标显示的实现
  • 4.1.4 存储器接口程序
  • 4.1.5 打印接口程序
  • 4.2 存储结构程序
  • 4.3 应用程序实现
  • 4.3.1 主程序
  • 4.3.2 测试硬度程序
  • 4.3.3 查询程序
  • 4.3.4 维护程序
  • 第五章 基于单片机的硬度测试仪的系统调试、结果、误差分析
  • 5.1 硬度测试仪系统调试
  • 5.1.1 传感器零点调试
  • 5.1.2 负荷传感器标定
  • 5.1.3 调整位移传感器的初始安装位置
  • 5.1.4 调节位移传感器通道放大器输出灵敏度
  • 5.1.5 硬度标定
  • 5.2 硬度测试仪测试结果、误差分析
  • 第六章 结论
  • 攻读学位期间公开发表的论文
  • 致谢
  • 参考文献
  • 相关论文文献

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