针对直径在5000-20000m之间的大圆环平面在现场加工过程中存在平面精度难以保证这一实际难题,在分析研究了其关键问题的基础上,提出了在加工转臂上安装高精度两轴倾角传感器采集数据的检测方案,并基于LabVIEW工具开发了针对大型圆环平面水平度和平面度的高精度的快速在线检测系统。所开发的在线检测系统与莱卡公司生产的激光跟踪仪进行检测数据对比分析,数据稳定可靠,验证系统的可行性和准确性。为后续的加工控制提供了理论基础。本论文具体工作及取得的学术贡献依次如下：(1)设计了一套倾角传感器的夹具。为保证测量的稳定性,本文设计了倾角传感器的专用夹具以实现对倾角传感器在加工转臂上的精确安装、定位和夹紧,即实现对传感器Z轴转动自由度和X轴及Y轴移动的自由度的限制。(2)建立计算倾斜角和高度差的数学关系模型。通过对采集的数据进行数学分析,推导出大圆环平面与理想水平面的倾斜角数学关系模型,以及大圆环外圆和内圆之间各个高度差的数学关系模型。利用soildworks绘图测量及数学软件Mathematics求解对推导出的数学关系模型进行验算,验证其准确性,为系统软件的设计奠定理论基础。(3)程序设计。基于LabVIEW软件开发工具,实现系统软件五大模块以及主界面的程序设计。利用该系统软件对采集数据计算处理分析,可实现对平面度水平度的值及其变化曲线以及圆环面图形的直观显示。(4)实验验证。在企业检验室的检验平台上进行传感器及其夹具整体的标定,标定完成之后在经过粗车加工的5米法兰车的大圆环面上进行实验,实验过程中分别正转和反转进行6次数据采集,将计算得到的结果,与工厂利用激光跟踪仪测量得到的数据进行对比分析,验证了在线检测系统的可行性和准确度。本文基于LabVIEW开发的检测系统检测效率高,适用于现场加工大圆环平面过程中的平面质量控制。此系统是将学习的工程应用中平面度和水平度的测量知识结合LabVIEW软件编程应用到大圆环平面的在线检测的一次新的尝试,也是平面度和水平度测量领域的一次新的探索。