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基于磁致伸缩传感器的辊压机误差补偿

  辊压机压下机构主要由液压缸推动实现压下力和压下量的控制。辊压机压下机构位移量实时在线监控是实现辊压机数控化的重要基础,也是保证辊压件质量的基础。

  磁致伸缩材料在磁化过程中因外磁场条件改变 会发生几何尺寸的可逆变化,利用这种效应 ( 磁致 伸缩效应) 及其逆效应设计出的绝对位移传感器-磁致伸缩位移传感器,可以实现对位移的非接 触式测量。这种传感器集高精度、非接触、可靠的稳定性、良好的重复性、高强度的环境适应能力、适中的成本等诸多优点于一身,因此,在诸如石油、化工、水利、航空等许多行业的各种罐储的液位测 量系统中都被广泛使用。

  在研究解决磁致伸缩液位传感器问题的过程中,颜庆伟等在仔细分析了传感器的工作原理以及结 构之后,对电路设计方法进行了模块化设计并加以实验验证。实验结果表明,这种设计方法具有良好的静态特性和动态特性,对传感器整体性能的提高有十分重大的帮助。在利用电磁学、材料力学等相 关理论对磁致伸缩液位传感器的弹性波产生机理、

  信号检测机理进行了数学模型分析,代前国等、王峥等应用计算和实验的方法验证了建立的模型,为以后研究如何提高传感器测量精度的学者留下了宝贵的理论依据和实验数据,极大地方便了后来学者的研究。陶若杰等研究的一种能实现双丝差动的新型机构,对减小磁致伸缩位移传感器带来的噪声效果具有显著的作用,使测量精度得以提高。

  考虑到辊压机工作时设备温度变化范围大、外界干扰强烈等特点,可以使用基于磁致伸缩位移传感器的辊压机压下位移监测及误差补偿方法。通过理论分析和实验手段,对磁致伸缩位移传感器的精度影响因素进行研究。分析了磁致伸缩位移传感器的工作原理,结合传感器实际使用经验,确定外界环境干扰主要是使用环境温度的变化以及电磁干扰的影响,并通过理论分析磁致伸缩位移传感器受温度和电磁干扰的机理。使用最小二乘支持向量机补偿模型,针对温度变化和电磁干扰产生的误差进行补偿。实验研究结果表明,磁致伸缩位移传感器测量精度受使用环境温度和电磁干扰影响较大,使用本文研究的补偿模型后,可以减小温度和电磁干扰对传感器精度的影响。