光电系统光轴与机械轴同轴度测试方法

同轴度是光学系统的重要技术指标。目前比较先进的方法是利用激光准直方法测量同轴度,但其仅仅认为同轴度属于二维的范畴,忽略了其三维空间性,即在三维空间里水平与俯仰方向同轴度之间的相互影响。因此,提出一种基于三维空间建模的方法,对同轴度进行测试。首先,建立机械轴与光轴的空间关系模型;其次,定位光斑质心;再次,对获得的光斑图像坐标,进行圆轨迹拟合;最后,将光斑圆轨迹上的任一点坐标代入到光轴与机械轴的旋转模型,即可获得二者的同轴度。实验结果表明:俯仰偏转角度对水平偏转角度的影响不可忽略,该方法使水平方向的同轴度测量精度得到显著提高。此方法对于同轴度的评估具有十分重要的应用价值。     

同轴度智能测量仪原理及精度测定

在同轴度智能测量仪的研制过程中，要对研制的同轴度智能测量仪进行精度测试，并验证作者提出的同轴度连续测量法原理是否可行，就应该精确测量出两段大型轴系同轴度误差。采用传统的四点法，很难精确测量出同轴度误差。本文介绍了作者在解决该问题时，综合考虑，采取了几种方法相结合，验证了该仪器工作原理的可行性，并测定了仪器的精度。提出了解决该类问题的新思路。     

应用优化方法求解轴类零件同轴度误差

使用光学分度头或偏摆检查仪测量轴类零件同轴度误差时,一般沿用基于跳动原则进行数据处理。研究按优化计算方法的要求建立数学模型,利用MATLAB的优化工具箱求解同轴度误差,并通过示意图清楚地反映出被测量的几何特征,及评定准则的应用情况,对计算结论进行验证。测量方便,数据处理效率高,成本低。     

一种考虑对刀点的五轴数控机床几何精度预测方法

针对对刀点对机床精度的影响及对机床最终精度和性能的评价,提出了一种考虑对刀点的五轴数控机床几何精度预测与定量分析方法。该方法首先利用多体系统运动学理论,建立了基于NAS979斜置圆锥台的五轴数控机床运动方程。以此为基础,求解了基于对刀点的试件实际加工位置和数控加工指令,建立了五轴数控机床几何精度预测模型,预测了圆锥台圆度、同轴度和倾斜度等精度指标。然后,开展了五轴数控机床精度的仿真预测定量分析。圆锥台圆度、同轴度、倾斜度的预测值分别为0.029mm、Φ0.0654mm、0.0243mm,而圆锥台圆度、同轴度、倾斜度的标准公差要求值分别为0.100mm、Φ0.100mm、0.030mm。仿真结果表明,预测的圆锥台精度指标能够满足标准公差精度要求。最后,为了验证该方法的有效性性,开展了了斜置圆锥台的切削实验验证。圆锥台圆度、同轴度和倾斜度的测量最大值分别为0.0380mm、Φ0.0931mm和0.0282mm,最小值分别为0.0316mm、Φ0.0658mm和0.0246mm,测量均值分别为0.0356mm、Φ0.0805mm和0.0271mm。实验结果表明,测量均值与预测值非常吻合。因此,在新研制的数控机床精度检验与验收过程中,机床研制单位能利用该方法准确、快速、直观地评估机床精度和性能。     

高同轴度、非通孔的在线加工技术研究

立式机床,如数控铣床、加工中心等,在加工有高同轴度要求且非通透的孔时,加工难度大且精度难以保证;实现了在立式机床上对同轴非通孔高精度在线加工。利用先进的光电瞄准和检测技术、数据处理技术,以及自行设计的挠性结构三爪定心卡具和工作台,实现了对加工难度较高的非通孔的加工保证和实时检测,能够保证两非通孔的同轴度σ≤6.58μm。技术实现简单,稳定可靠,能够解决传统加工过程中测量困难、加工精度低等问题。     

激光准直技术在大孔同轴度测量中的应用

介绍一种用于大孔同轴度测量的激光准直系统 ,该系统主要由单模尾纤半导体激光二极管、面阵CCD探测器、图像卡、以及计算机组成 ;采用重心法计算光斑能量中心位置 ,降低对光斑质量的要求 ;多次采样取平均值以抑制光束随机抖动误差 ;采用单模光纤抑制激光束的角漂移。经实验激光参考线的稳定度达到 1.5×10 - 6 的数量级 ,满足大孔同轴度测量的要求     

工艺参数对树脂与液晶光纤插针同轴度的影响

针对光纤插针同轴度要求比较高、树脂和液晶光纤插针又未得到广泛应用的问题,利用CAE软件研究了工艺参数对树脂和液晶插针同轴度的影响.实验表明,树脂和液晶光纤插针的同轴度可以满足精度要求,模具温度、熔体温度和保压压力对这两种插针的同轴度影响较大.     

建设工程用的一种激光测控装置

建设激光测量控制装置,主要是对结构形位偏差即平整度、同轴度、铅直度、水平度、平面度及直线性的测量与控制。为施工人员或作业机械设备提供水平的线与面、铅直的线与面、某给定角的线与面等基准。激光测量控制设备发出这些线与面的基准是清晰可见、可探测的,因而直观、可信。由于这些基准传输了能量,通过光电装置,可将基准传输的信息变成电信号,从而可实现自动检测与自动控制。     

一个基于CCD的同轴度测量仪

介绍了一种新型的同轴度测量仪,该测量仪以激光作为测量的基准轴线,利用CCD-光电耦合器件测量轴孔孔心的位置变化,由计算机采集和处理数据。实践表明:该测量仪精度高,高于三坐标测量机,质量小,使用方便,利于现场应用。     

低温浆体电容式液位计的优化及实验

针对电容传感器测量稳定性差的问题,采用电容法对氮浆液位的测量开展实验及优化研究.为了改善电容式液位计的稳定性和精度,采用双层同轴管结构作为电极,在电极外增加全屏蔽同轴管并接地,降低周围环境电磁及机械干扰.标定实验结果表明,液位计具有较好的线性度、灵敏度和精度,平均灵敏度为46.76 pF/m,液位测量相对误差在±0.23%以内.将标定的液位计运用于氮浆液位及流速的测量,测试结果显示,优化的电容式液位计运行稳定,利用液位变化来估算流速的方法较可靠.     

便携式激光对中仪设计及其数学模型

提出了一种基于双LD-双PSD的能够实现多种测量方式的激光对中仪的设计方案.建立了轴对中数学模型;设计了硬件电路.设计的对中仪能在各种条件下进行对中测量,并且具备解决软地脚效应和温度效应的能力.经过样机测试,相比同类产品测量精度和可靠性高,满足了工程轴系同轴度检测需要.     

共振仪共振相位差测量系统设计

针对波尔共振仪的共振相位差测量,提出了同步跟随相位测量方法.设计了一套跟随振动系统摆盘的受控刻度盘系统,刻度盘以振动系统的摆盘的最大转速为转动速度,刻度盘上的任意一点在水平方向的投影与振动系统摆盘的摆动为等效的振动.完整的同步跟随相位测量系统由振动系统摆盘测量系统、受控刻度盘系统和驱动同轴盘测量系统组成.同步跟随刻度盘根据振动系统摆盘测量系统所采集的数据取代摆盘,并与驱动同轴盘同轴,当同步跟随的刻度盘与振动系统摆盘达到同步时,在共振发生时同步跟随的刻度盘和驱动同轴盘也几乎同步转动,所以驱动同轴盘零指针总指向同步跟随的刻度盘一个相位值,驱动同轴盘与刻度盘之间给出相位差.同步跟随相位测量方法将不受环境因素影响,便于在不同照明条件下布置多台实验仪器.     

孔与孔之间同轴度误差的计算与测量

通过对箱体零件镗后孔与孔之间相互位置关系的分析，推导出以基准孔轴心线和以公共轴心线为基准时同时度误差的换算关系。介绍了孔间同轴度误差的测量，计算方法，可供箱体类零件孔加工和检测时参考。     

法兰-螺栓联接对加速器对中装配同轴度的影响

针对直线感应加速器对中装配同轴度要求高的特点,考虑法兰、螺栓和密封垫相互作用,建立了加速器对中装配法兰－螺栓联接的三维有限元模型,分析了螺栓预紧力对加速器对中装配时同轴度的影响作用。水平面上的螺栓预紧力与其它螺栓预紧力的差异变化对组元轴线改变的影响最大,而处于竖直方向上的螺栓的预紧力差异对同轴度的影响较小。因此在实际装配中应更注意水平方向的螺栓预紧力的控制。研究结果为加速器对中装配同轴度提高提供依据。     

同轴全息粒径测量的仿真研究

采用同轴数字全息术和数字图像处理技术相结合的方法对粒子场中的粒径进行测量.阐述了同轴数字全息术的基本概念和原理,确定了粒子的边界并测量了粒子的尺寸,并针对一个粒子和多个粒子的情况进行了仿真实验研究.实验结果表明,测量的相对误差均在8%以内.     

阶梯轴非接触在线检测方法的研究

该论文详细论述了大型阶梯轴直径、圆度、圆柱度及同轴度的非接触在线检测原理及检测方法.     

同轴磁控管储能比的测量以及高频场强的计算

本文提出了一种改进了的测量同轴磁控管同轴腔储能与谐振系统总储能之比的方法。用场的方法并根据储能比的测量数据,导出了高频场幅值的计算公式。最后还给出了用这些公式对一个具体管子的计算结果。     

激光准直系统在大轴同轴度测量中的应用

激光准直系统的研制是为了提供大轴及轴度测量中需要的一条基准直线。系统中热稳频激光器的使用明显地抑制了激光光束的漂移;ＣＣＤ探测器用于探测光斑的能量分布;而与计算机相连的图像处理卡的使用大大简化了数据处理的过程,其次还讨论了两种确定光斑中心数据处理方法－－对称法和曲线拟合法提出了准直系统线性误差对同轴度测量结果不产生影响的新见解,因此准直系统的精度要求可以适当降低。实验证明该系统能满足测量要求。     

红外镜头光学定心方法研究

针对红外镜头的材料特点和精度要求,提出了一种适用于科研生产的双向光学定心加工方法.从相对180°方向,用两台定心仪同时观察、测量红外透镜组件的两个球心像,根据测量结果重复调节专用的球心像调整工装,调两球心像相对轴线的位置,确定红外透镜组件的理想光轴.结果表明:某红外测量镜头的系统同轴度小于或等于0.02 mm,镜头的焦距相对误差仅为0.2%.     

激光通信终端光学收发通道运动学支撑设计

光学收发通道是激光通信终端的核心模块,其发射和接收光轴同轴度是制约激光通信终端建链通信的关键指标,且易受外界影响.应用"运动学约束"原理提出了双脚架支撑系统作为光学收发通道"2-2-2"约束的具体实现形式.推导出了双脚架结构释放的四个自由度方向的柔度公式,进而确定了双脚架的关键结构参数.应用有限元方法对某激光通信终端光学收发通道在有安装误差和温度变化工况下发射和接收光轴同轴度变化进行了仿真分析.结果表明:温度变化4℃和安装误差为0.05 mm的工况下,发射和接收光轴同轴度的变化量均能够满足优于15″的指标要求.作为对比,法兰式收发通道温度变化4℃时的收发光轴同轴度变化为26.81″.为激光通信终端光学收发通道的设计提供了参考.