[发明专利]一种基于激光位移传感器的砂轮外圆跳动检测方法

权利要求书

1.一种基于激光位移传感器的砂轮外圆跳动检测方法，其特征在于包括以下检测步骤：

(1)首先将激光位移传感器安装于被测砂轮外圆表面的前方，并通过数据电缆分别将激光位移传感器与控制器连接，控制器与计算机连接；

(2)根据被测砂轮的表面磨粒直径、砂轮直径和砂轮转速来确定激光位移传感器的信号采样频率和每次测量的采样长度，然后通过计算机软件对激光位移传感器的信号采样频率f_k及采样长度L_s进行设定，并将信号采样频率f_k和采样长度L_s输入激光位移传感器的控制器中，f_k和L_s应满足式(1)所示关系：

π·ds·ns60fk≤14dm,Ls≥60fkns---(1)]]>

式(1)中，n_s是被测砂轮转速，单位rpm；d_s是被测砂轮直径，单位mm；d_m是被测砂轮表面磨粒直径，单位mm；

(3)被测砂轮旋转时，激光位移传感器对被测砂轮外圆表面进行检测，获得各采样点的相对高度信息，并将各采样点的相对高度信息的测量数据传输至控制器，再导入计算机中；

(4)通过软件编程，将导入计算机中的被测砂轮表面采样数据进行处理，依次进行以下数据处理方法：滑动窗口限幅去噪方法、中值插值方法、砂轮外圆特征点计算方法和砂轮外圆轮廓曲线计算方法；

对被测砂轮表面采样数据进行处理的具体步骤如下：

(4.1)首先应用滑动窗口限幅去噪方法，先对导入计算机中的被测砂轮表面原始采样数据的数据点进行编号，然后采用自适应调节大小的滤波窗口在采样数据上从前往后逐点滑动，滑动过程中对滤波窗口内数据进行限幅去噪；

(4.2)然后应用中值插值方法针对滑动窗口限幅去噪后剔除的数据点进行中值插值补充；

(4.3)再对中值插值方法处理后的数据通过砂轮外圆特征点计算方法计算，得出砂轮外圆特征点；

(4.4)最后根据(4.3)中得出的砂轮外圆特征点，利用砂轮外圆轮廓曲线计算方法拟合出砂轮外圆轮廓曲线；

(5)通过步骤(4)对被测砂轮表面采样数据处理后，获得表征砂轮表面外圆轮廓的曲线，将曲线上的最大值和最小值差值定义为砂轮外圆跳动值；利用计算机将被测砂轮外圆跳动的测量结果和数据曲线直观显示并存储，分析得到被测砂轮的外圆跳动值。

2.根据权利要求1所述基于激光位移传感器的砂轮外圆跳动检测方法，其特征在于：步骤(1)中所述的被测砂轮在测量时可以一定安全转速旋转；所述的激光位移传感器安装于被测砂轮外圆表面的正前方，激光位移传感器的激光发射线垂直于被测砂轮的表面，激光光斑的照射路径通过砂轮轴的中心；所述的数据电缆分别将激光位移传感器、控制器和计算机连接，并将激光位移传感器测量数据传输至计算机。

3.根据权利要求1所述基于激光位移传感器的砂轮外圆跳动检测方法，其特征在于：步骤(2)中激光位移传感器工作参数的设定与被测对象和测量条件有关，不同的被测对象和测量条件下，需设置不同的工作参数。