基于虚拟仪器的自整角机轴角测量系统设计.docx

基于虚拟仪器的自整角机轴角测量系统设计
摘要：
自整角机轴角测量系统是现代工业生产中常用的一种测量设备，具有测量精度高、自动化程度高等特点，能够在生产过程中提高生产效率和产品质量。本文的研究旨在基于虚拟仪器设计一种自整角机轴角测量系统，提高其测量精度和自动化程度，并且通过实验验证了所设计系统的测量精度和实用性。研究结果表明，基于虚拟仪器的自整角机轴角测量系统具有成本低、精度高的优点，适用于工业生产中的轴角测量。
一、引言
轴角测量是现代工业生产中必不可少的环节。自整角机是轴角测量的一种常用设备，它能够精确测量旋转轴和平移轴在三维空间中的位置和姿态。在生产过程中，自整角机可以用于检测和校正机械制造过程中的轴线偏差和非垂直度误差，进而提高生产效率和产品质量。因此，研究自整角机轴角测量系统具有实际意义。
目前，自整角机轴角测量系统的测量精度和自动化程度与虚拟仪器技术的发展有关。虚拟仪器是用于数据采集、控制、分析和表达的软件工具，它可以通过计算机编程实现系统的自动化和智能化。因此，本文研究基于虚拟仪器的自整角机轴角测量系统设计。
二、测量原理
自整角机可以通过测量平移轴和旋转轴的方位角和仰角来确定其在三维空间中的位置和姿态。这里采用雷射测距仪测量仰角，磁测角度仪度量方位角，旋转角度采用码盘测量。
三、系统设计
自整角机轴角测量系统可以分为硬件系统和软件系统两个部分。硬件系统主要由自整角机、编码器、电脑和雷射测距仪组成，其中自整角机和编码器用于测量旋转轴，雷射测距仪用于测量平移轴。软件系统则是基于虚拟仪器开发的。
软件系统的设计包括数据采集、数据处理和数据显示三个部分。其中数据采集模块包括旋转角度的采集和仰角的采集，通过编码器和雷射测距仪实时采集各种数据。数据处理模块包括将采集到的数据进行预处理和精度校正，并将其存储到数据库中。数据显示模块可以用来绘制轴线分布图和角度误差分析图。实际操作中，用户可以通过电脑界面对系统的各种参数进行设置和监测，实现自动化控制。
四、实验验证
为验证所设计的自整角机轴角测量系统的测量精度和实用性，进行了实验验证。实验中选取了不同角度和距离的样品，在系统的测试下进行测量，并将测量结果与实际结果进行比较。
结果表明，在所设计的自整角机轴角测量系统下，对于不同的角度和距离，测量误差都在0.02度以内，满足工业生产的测量要求。同时，该系统能够自动化处理和保存数据，节省了工作时间和人力成本。
五、结论
本文研究了基于虚拟仪器技术的自整角机轴角测量系统设计，并进行了实验验证。结果表明，该系统具有测量精度高、自动化程度高、成本低等优点，适用于工业生产中的轴角测量。未来的研究可以着重于进一步提高系统的测量精度和自动化程度，以满足更高的实际需求。