测量透明物体表面形状与厚度非接触式光学传感器的发展

本文介绍测量通明元件如液晶显示玻璃板形状与厚度非接触式光学传感器。测量透明板形状或厚度的常规方法是采用接触式传感器例如线性可变差示变量器。由于传感器触针与物体表面接触，触针会磨耗。此外，玻璃在高温下铸塑，会使传感器本体尺寸增大。这些因素使传感器精度降低。为克服这些问题，提出一种结构简单成本低的非接触式光学传感器，它由全息激光组件(CD光盘唱机光拾音器使用的组件)和一片塑料透镜组成。为评价所提出光学传感器的性能，在各种不同的测量条件下作了一系列测量实验。实验证明，所提出传感器测量透明板形状有着卓越性能。     

表面粗糙度测量仪工作台设计探讨

传统的触针式轮廓仪,由于易造成表面的损伤,以及只能在实验室环境下使用;而且测量时间较长,已不能满足需要。而一种非接触性的,测量快速、简便,甚至能实现在线或过程测量的表面粗糙度测试方法,则显得具有十分重要的意义。通过对现有触针式轮廓仪工作台的改进的研究,来实现对工作表面粗糙度的非接触式测量。它采用一种新型光纤传感器来测量表面粗糙度和微位移。基于光在粗糙表面的散射原理,采用散射光比法,能对Ra≤0.8um的粗糙表面实现快速、简便的非接触测量。改进后的轮廓仪与通用微型计算机相连,能满足在三维方向上测取粗糙度量值,并将其转化成数字量,用微机处理的要求。     

基于遗传算法的触针扫描传感器测杆机构动态特性的优化

杠杆触针扫描位移传感器是触针轮廓仪的关键装置,其测杆机构动态特性是保证触针轮廓仪测量精度和测量速度的基础。本文提出一种传感器测杆机构优化设计的方法:建立测杆机构动力学模型,基于有限元分析方法和触针式轮廓仪校准规范建立传感器测杆机构动态特性优化目标函数;基于神经网络算法建立测杆机构结构参数与目标函数的映射关系,利用遗传算法对目标函数进行求解,获取结构参数设计最优解;对优化后的测杆机构进行仿真,通过优化设计前后对比试验验证该优化方法的有效性。该方法对改善传感器动态响应特性、抑制测杆机构针尖飞行现象、提高轮廓仪传感器测量精度和测量效率具有重大意义。     

新型两用表面形貌测量仪的研究与开发

开发了一种大量程、高分辨率、非接触式与接触式测量两用的新型表面形貌测量仪器。仪器本体为非接触测量轮廓仪,通过插入接触式测头实现接触测量。非接触式测头采用傅科法自动聚焦原理,接触式测量采用微恒力电感测量原理,它们共用一个音圈电机,各自跟踪电气零位,实现大量程、高分辨率的位移测量。文中还介绍了仪器采用的共运动基面二维工作台。     

三维表面粗糙度测量方法综述

表面粗糙度测量是评估零件表面特性的重要手段。经过二十多年的发展，三维表面粗糙度逐渐成为反映工件表面特性的重要指标。本文总结并比较了多种三维表面粗糙度的测量方法及特点，根据测量过程是否接触被测表面，将三维表面粗糙度测量方法分为接触式测量法与非接触式测量法。接触式测量法主要包括触针扫描法；非接触式测量法主要包括光学法(相移干涉显微法、相干扫描干涉法、数字全息法、共聚焦显微法、共聚焦色差显微法、点自动对焦法、变焦法、激光三角法和光切法)和电镜法(扫描电子显微法、扫描隧道显微法、扫描近场光学显微法和原子力显微法)。针对每种测量方法的发展现状，本文讨论了其适用范围及局限性，并指出未来的发展方向。     

表面粗糙度测量方法综述

表面粗糙度是机械加工中描述表面微观形貌非常重要的一个参数,表面粗糙度测量技术是现代精密测试计量技术的一个重要组成部分。综述了接触式和非接触式两类测量方法,着重介绍了非接触式测量中的几种测量方法的测量原理及其优缺点。     

一种反射式光纤传感器的研究

为了解决传统的单端输出Y型分支结构的反射式光纤传感器易受入射光强变化、被测表面形貌不同等因素影响的问题,作者研制了一种具有两个输出端的新结构光纤传感器,并对该光纤传感器在精加工表面上的光反射特性进行了理论分析和实验研究。研究结果表明,光纤测头两输出信号之比与测量距离的变化有较好的线性关系,并能显著减少光源发光强度波动及被测表面粗糙度对位移测量结果的影响,从而有利于提高抗干扰能力和测量精度。因此,这是一种性能比较优越的非接触式微位移传感器。     

用于形貌测量的反射式光纤传感器研究综述（英文）

区别于传统接触式表面形貌测量技术,光纤传感器具有非接触无损检测等独特优点。本文简要介绍了用于测量表面形貌的反射式强度调制光纤传感器(RIM-FOS)的原理及性能特点,并与其他几种主流形貌测量方法对比。综述其在表面形貌测量中的应用与发展过程,分析反射式光纤传感器在表面形貌测量中热点问题的研究现状,总结并展望今后的发展趋势。     

基于衍射光栅计量系统的非接触轮廓测量位移传感器

聚集检测法是一种非接触轮廓测量方法,但是现有的聚焦检测法采用音圈电机,其测量精度有限.针对此问题,文中提出了一种非接触位移传感器,该传感器基于改进的傅科聚焦检测法,并带有衍射光栅计量系统.通过压电驱动器取代音圈电机驱动,并配合位移计量系统,提高了传感器的测量精度.在表面轮廓采样时,根据聚焦偏差信号,压电驱动器驱动聚焦透镜作垂直运动,使焦点始终在工件表面,同时衍射光栅计量系统测得聚焦透镜的垂直位移并将其作为采样点的轮廓高度.所有采样点的位移显示出被测量表面的整个轮廓,评定软件处理这些位移数据即可获得测量结果.该非接触的位移传感器的分辨率为10 nm.     

一种新型滚动轴承表面形貌测量仪

介绍了一种新型的滚动轴承表面形貌测量仪,它采用一种全新的能越过陡峭表面的二维位移传感器和垂直扫描三维工作台组成一个闭环控制系统,将传统的触针移动扫描方式改变为工作台移动扫描方式。在测量工件时,二维位移传感器的测量杠杆总是不断地回到平衡位置,因此即使增大量程,由杠杆转动所引起的测量非线性误差也非常小。该仪器不仅可进行二维轮廓测量,还可进行三维形貌测量,具有大量程、高精度、小测量力和更多测量参数等特点。     

激光跟踪运动物体空间坐标测量系统研究

基于激光跟踪干涉测量法建立的柔性三坐标测量系统能够有效地解决运动物体 (如机器人手臂、数控机床刀具 )空间位置测量 ,并且有望获得高的精度。讨论了球坐标法激光跟踪干涉动态测量 ,给出了测量原理和系统构成 ,建立了数学模型和实验。     

In-process out-of-roundness measurement probe for turned workpieces

A new in-process and non-contact probe is proposed to measure the diameter and the roundness of turned workpieces. The initial probe discussed in previous publications exhibited diameter measurements with good accuracy (uncertainty 5 μm over 100 mm). This paper discusses the implementation of roundness measurement into the initial probe and its performance. The principle of the roundness measurement is based on the relationship between the displacement and the light intensity. The probe delivers a maximum error of 0.5 μm with an uncertainty of 1 μm for roundness measurement over a range of 100 mm diameter.     

非接触测量规范的建立方法研究

从激光式测量和影像式测量这两大类非接触测量出发,运用非接触测量机开展测量工作,得到了一个完整的非接触测量流程,并且对测量不确定度进行了分析,最终建立了一套完整的非接触测量规范,并通过相关的实验验证了该规范的可行性。     

纳米测量技术研究的若干进展

对纳米测量的长度测量、粒度测量、测量标准、测量仪器及其与计算机通讯及网络技术的结合等方面进行了讨论，并对纳米测量国际学术会议及纳米测量的有关技术进行了综述。     

三维信息测量技术研究

将测量技术分为接触式和非接触式两大类,先介绍了接触式测量中的三坐标测量机的相关技术,再介绍了非接触式测量中光学和非光学测量所包含的几种主流的三维测量方法的原理,重点讨论了非接触式测量中光学测量方面的几种测量技术。     

Fiscal measurement and the effects of atmospheric pressure variation: Small deviations and large risks

The production and transport of liquid and gaseous hydrocarbons have always been the object of studies to improve technologies and procedures, as they involve large volumes and high-value goods. There are several procedures, rules and regulations applied to the measurement of fluid flow, but its applicability may involve significant operating costs. The balance between requirements and costs led to the use of gauge pressure transmitters instead of absolute pressure gauges and assuming a constant atmospheric pressure value for parameterization of compensation algorithms. This solution simplifies the calibration process but can potentially impact measurement uncertainties because atmospheric pressure is not constant. This work quantifies these impacts and concludes that, for gas systems operating below 2000 kPa, the use of absolute pressure transmitters or the incorporation of in-line atmospheric pressure gauges is recommended. Above this value, the effects of atmospheric pressure variation do not have as much impact, but even in these cases the final uncertainty estimate of the measured gas volume must consider this source of additional uncertainties.     

圆度误差检测方法现状与展望

介绍了目前的圆度误差检测方法的原理和特点,着重讨论了近年来出现的新型圆度误差检测手段,最后展望了圆度误差检测方法的发展趋势。     

精密微小内尺度测量技术研究进展

针对微小内尺度的精密测量问题介绍了非接触式、补偿式与瞄准触发式等几种测量新技术。分析了每一种测量技术的测量机理,通过对其结构设计分析得出该技术适用的测量范围,并对其测量性能进行了讨论;重点分析了瞄准触发式测量技术,并对其性能进行了比较。最后对微小内尺度的精密测量发展方向进行了总结。     

Intelligent measurement in clinical medicine — Analysis and examples

The paper analyses the concepts of intelligent measurement and instrumentation in relation to artificial intelligence. It describes examples of the application of intelligent measurement in clinical medicine: in particular, inferential measurement, the learning of patterns and measurement interpretation and its use in decision support in the total medical information system.     

声光调制技术及其在精密测量中的应用

近年来,声光调制技术的应用越来越广泛。由于声光衍射测量是非接触测量,因而具有适应性好、精度高、测量时无需接触被测物体等优点,使其在精密测量方面有着很好的应用前景。文中首先介绍了声光调制的概念及其工作原理,然后介绍了声光调制技术在精密测量方面的应用,包括声光调制在速度测量、激光波长测量、频率测量及折射率测量等方面的应用。