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汽车油箱漏油不仅造成燃料浪费、环境污染,甚至会导致汽车自燃等安全事故的发生。油箱漏油主要是由于箱体焊缝质量不合格造成的,所以油箱焊缝渗漏性能的检测是油箱生产企业质量监控的例行检验项目。提高焊缝的检测质量和自动化水平是相关领域的重要研究课题。本项目为校企合作项目,基于委托方提出的技术要求,开发一套适用于油箱、水箱及储气筒等压力容器的焊缝渗漏检测及漏点标记的检测系统。该检测系统应具有自动化、精度高、效率高的特点,基于以上需求,论文对油箱渗漏检测系统进行了深入研究、设计和开发,完成了油箱渗漏检测系统的三维结构设计及自动化测控系统的开发。
论文对被检件的材质、结构、形状、尺寸,预计产生的缺陷种类,缺陷的位置,产生的方向等进行了深入分析,提出了分别采用压差法和超声波检测法实现油箱渗漏性能的检测和漏点位置的识别,采用基于TDOA(Time Different of Arrival)算法实现了漏点定位。同时在对两种检测方法进行理论研究的基础上,分别制定了油箱渗漏性能的检测和漏点位置识别的检测工艺,为油箱焊缝渗漏自动化检测系统的开发提供了理论基础。
论文基于Solidworks设计了油箱渗漏三维检测台架和配套机构,包括封堵及充气接口结构设计、柔性相控阵探头及夹持机械臂结构设计、耦合剂喷蘸装置、打标装置、支撑夹具、检测台整体等结构设计;根据渗漏检测工艺和检测台的机械结构,对自动化检测动力驱动与传动系统进行了设计与开发,为实现油箱的渗漏性能检测和漏点定位提供了装备保障。
为实现油箱渗漏检测自动化,论文构建了二相混合式步进电机simulink仿真模型,开发了8细分步进电机驱动器,并通过仿真验证了所建模型的正确性和电机驱动器的可用性。同时为提高步进电机的控制精度,论文分别构建了PID控制器和模糊PID控制器,通过模拟运行,对比分析验证了模糊PID控制算法具有更好的实时性、鲁棒性和更高控制精度。
论文从设备功能要求出发,分别构建了油箱渗漏测控系统硬件和软件平台;基于Labview开发了仪器主界面和各测控功能交互界面;编写了测控程序软件,实现了油箱等压力容器渗漏性能的自动化例行检验和渗漏位置的精确定位,提升了油箱生产线的生产效率和质量控制水平,对实现压力容器的智能化生产具有重要的指导意义。
论文对被检件的材质、结构、形状、尺寸,预计产生的缺陷种类,缺陷的位置,产生的方向等进行了深入分析,提出了分别采用压差法和超声波检测法实现油箱渗漏性能的检测和漏点位置的识别,采用基于TDOA(Time Different of Arrival)算法实现了漏点定位。同时在对两种检测方法进行理论研究的基础上,分别制定了油箱渗漏性能的检测和漏点位置识别的检测工艺,为油箱焊缝渗漏自动化检测系统的开发提供了理论基础。
论文基于Solidworks设计了油箱渗漏三维检测台架和配套机构,包括封堵及充气接口结构设计、柔性相控阵探头及夹持机械臂结构设计、耦合剂喷蘸装置、打标装置、支撑夹具、检测台整体等结构设计;根据渗漏检测工艺和检测台的机械结构,对自动化检测动力驱动与传动系统进行了设计与开发,为实现油箱的渗漏性能检测和漏点定位提供了装备保障。
为实现油箱渗漏检测自动化,论文构建了二相混合式步进电机simulink仿真模型,开发了8细分步进电机驱动器,并通过仿真验证了所建模型的正确性和电机驱动器的可用性。同时为提高步进电机的控制精度,论文分别构建了PID控制器和模糊PID控制器,通过模拟运行,对比分析验证了模糊PID控制算法具有更好的实时性、鲁棒性和更高控制精度。
论文从设备功能要求出发,分别构建了油箱渗漏测控系统硬件和软件平台;基于Labview开发了仪器主界面和各测控功能交互界面;编写了测控程序软件,实现了油箱等压力容器渗漏性能的自动化例行检验和渗漏位置的精确定位,提升了油箱生产线的生产效率和质量控制水平,对实现压力容器的智能化生产具有重要的指导意义。