激光差动共焦曲率半径测量系统的研制

针对国内高精度曲率半径计量需求,研制一套激光差动共焦曲率半径测量系统.该系统采用差动共焦定焦技术,利用轴向光强响应曲线的过零点精确对应物镜聚焦焦点这一特性,借助过零点对被测件的猫眼和共焦位置进行精密瞄准定位,通过干涉测长技术获取两点间的距离,继而实现曲率半径的高精度测量.该测量系统的机电控制由主控软件完成,可实现机电扫描、数据采集及数据处理,自动化程度高.实验证明,该系统定焦灵敏度高,受环境波动影响小,测量精度可达3×10-6,满足了高精度曲率半径的计量需求.     

激光 ICF 聚变靶丸轮廓测量系统标定方法

针对激光惯性约束聚变靶丸轮廓高精度测量系统的溯源标定问题,提出一种基于激光差动共焦测量原理的标定溯源方法。该方法基于激光差动共焦靶丸测量系统轴向响应曲线过零点精确对应测量系统焦点的性质,首先利用激光差动共焦靶丸测量系统测量经中国计量科学研究院计量检定的标准椭圆块的圆度,其次通过比对测量值和标准椭圆块圆度计量值,得出该系统测量传递系数为1.03,最后通过多次检定验证测量的方法,完成系统的高精度标定。实验结果显示,利用标定完成的系统进行激光聚变靶金属球比对测量,其标准差为37 nm,该标定方法的测量重复性为17 nm,其为靶丸表面轮廓的高精度测量奠定了坚实基础。     

组合式超大尺寸测量技术在EAST装置中的应用

组合式测量技术是精密测试技术的研究发展方向之一,激光跟踪仪和柔性关节坐标测量臂都是便携式高精度三维测量系统,通过坐标转换等技术,把这两种仪器组合在一起,可实现对超大尺寸、隐藏点的高精度测量。根据EAST核聚变装置现阶段的实际情况,把这种组合式超大尺寸测量方法应用到EAST的装配定位测量过程中。利用该方法对装置进行初步实验测量,结果表明这种方法可以解决EAST核聚变装置装配过程中的复杂测量问题,能为解决如航天器、舰船、加速器等其它大型装置的精密测量问题提供借鉴。     

基于线激光传感器旋转扫描的空间高精度三维测量方法

为了实现大型车体内部空间三维数据的快速、高精度测量,研发了基于线激光传感器旋转扫描的测量系统。详细介绍了该系统的构成与测量原理,深入分析了线激光传感器测量原理及坐标系统一的方法,并对所研发的线激光旋转扫描系统进行了数据测试及精度验证,结果表明,该系统测量精度高,测量速度快,稳定性好。     

集成激光位移传感器与线性编码器的自由曲面测量方法及系统

利用激光位移传感器在小测量范围内精度高和线性编码器大量程高精度、动态测量的特点,研究开发了一种大量程自由曲面非接触测量系统。分析了激光位移传感器和线性编码器的测量原理和特点,并对其进行了相关实验标定。以LabVIEW为系统软件平台,采用改进多项式自动跟踪算法对一球体截面进行了测量。实验结果表明:该系统测量稳定可靠,可对测量倾角≤±45°的自由曲面进行高精度测量。     

Elden公式法在双频激光干涉仪测量系统的应用

双频激光干涉仪测量系统是以激光波长为测量基准,在空气中传播的激光波长会受到空气折射率变化影响,分析了现有的激光波长补偿方法,重点对间接补偿法中的Edlen公式法进行了研究。搭建了一套双频激光干涉仪测量的实验平台,并对不同光程下实验平台的稳定性进行了测试,结果表明:实验平台的测量值能达到m量级,具有较好的稳定性。采用高精度的温度传感器和压力传感器实时测量环境参数,完成Edlen公式法的补偿实验,实验结果表明:当存在一定外界环境影响时,Edlen公式法的纳米级测量补偿效果能提升10~(-10)m量级;在实际应用中的微米级环境测量情况下时,补偿效果能提升10~(-8)m量级。     

大量程自由曲面的自适应跟踪测量方法研究

提出一种利用激光位移传感器实现自由曲面自适应跟踪测量的方法。该方法基于闭环运动控制技术,通过由光栅位移传感器及精密移动线性机构组成的伺服随动系统自动调整激光测头位置,以跟踪被测曲面的起伏变化,保证激光位移传感器始终工作在其线性度较高的测量范围内,从而实现对大量程自由曲面的自动测量。实验结果表明:利用激光位移传感器在小测量范围内非线性误差小的特点,集成光栅传感器和伺服机构,可实现大量程自由曲面的高精度测量。     

板式换热器板片质量在线自动检测系统的设计与实现

为解决换热器板片在压制成型后减薄(缩颈)和裂纹缺陷检测问题,设计换热器板片质量自动检测系统,采用高精度、高动态性能和高速测量的双激光位移传感器测量板片各点厚度,通过研究数据采集方式、关键特征点数据比对分析,计算各点的减薄量,从而判断板片质量是否合格,最后通过实验样机进行了验证.结果表明,该系统可实现不同波纹形状减薄量和波纹深度的检测,能够替代人工,大幅度提高检测精度,可应用于实际板片生产制造现场.     

装载机节能液压系统

基于激光三角位移测量原理,设计了一套自动化桥梁扰度检测系统,并对系统性能进行了实验分析,结果表明:该系统稳定性好、测量精度高,同时具有较高的测量数据处理效率,能够实现桥梁扰度高精度、高效率、实时化的监控量测,可在实际工程中予以应用。     

一种桥梁扰度检测系统的设计与性能分析

基于激光三角位移测量原理,设计了一套自动化桥梁扰度检测系统,并对系统性能进行了实验分析,结果表明:该系统稳定性好、测量精度高,同时具有较高的测量数据处理效率,能够实现桥梁扰度高精度、高效率、实时化的监控量测,可在实际工程中予以应用。     

激光显示的原理与实现

基于三基色激光显示具有亮度高、色彩鲜艳、清晰度高等特点,给出了大屏幕激光显示技术的原理,介绍了本实验室应用波长分别为671 nm、532 nm和473 nm,功率为1.3 W,0.32 W和3.5 W的红、绿、蓝固态激光器制造的大屏幕激光彩色电视。针对激光显示中干涉散斑现象和颜色失真提出的瞬间小视场变波前消干涉方法和颜色扩展方法,在实验中取得了良好效果。     

CIE色度空间的控件实现

介绍色度学中三个重要的色度空间——CIE1931、CIE1960、CIE1976色度系统,及三个色度系统间色品坐标的转换方法。讨论CIEXYZ系统向RGB系统的转换算法。利用VC6.0集成开发环境编写实现CIE1931、CIE1960、CIE1976色度系统及其色品坐标转换的控件,提供简单的接口。用户利用待测颜色的光谱三刺激值调用该接口,即可快速地获得该颜色在不同色度空间的色品图中的位置及相应的色品坐标。     

动态物体真彩色全息图的研究

利用集成照相彩虹全息相结合的技术我们进行了动态物体真彩色全息图的研究,本文较为详细地介绍在记录介质为全色和非全色两种情况下动态物体彩色全息图的记录技术。     

Development of the LED measurement system of chromaticity coordinates correction

In this paper, we propose a procedure to adjust the chromaticity coordinates by using a few samples of the color measurement coordinate to do the error correction and choose the correction method of minimum color error difference average to be the procedure of measuring instruments, and to construct an efficient and predictable calibration procedure. This research adopts some engineering statistics methods, such as median and average methods, and corrects the experiments to obtain the chromaticity coordinates. The four calibration methods that we designed lower the average value of the color errors as 0.034. Moreover, the minimum average value of errors in the X-axis could be revised to 6.3% while the minimum average value of errors in the Y-axis 8.8%. The accuracy of best calibrated chromaticity coordinates could achieve to the percentage 71.1%.     

光谱扫描间隔对节能光源色度测试的影响研究

研究了光谱扫描间隔对节能照明光源色度测试及合格性判断的影响.实验采用积分球-光谱仪测试系统,分别以1nm和5nm两种光谱扫描间隔测量节能灯样品光谱、色温、显色指数、色坐标等参数.实验结果发现:1nm、5nm采样条件下光源光谱功率在610nm附近峰值相差最为显著;1nm扫描间隔所测色温值均高于5nm间隔所测值,显色指数均...     

一种快速测量LED空间色度和光度分布的新技术

LED照明产品的空间色度和光度分布是衡量其产品质量的一项重要指标,但传统的空间色度测量技术光谱采集耗时长、效率低,因此研究一种快速精确测量LED空间色度和光度分布的技术显得尤为重要。基于对测动一体空间光谱同步扫描技术、智能精确采样间隔判定技术和LED空间颜色分布综合分析技术的研究,构建了一套快速测量LED空间色度和光度的测量系统。实验结果表明,该系统较之传统测量系统,在确保精度的基础上,测量速度有较大提高,有效地提升了空间测量的效率。     

YAG投影管光谱测试系统

介绍了一种基于光谱辐射计法—微机控制下的光谱测试系统的设计。该系统主要用于测试 YAG投影管的光谱及色度参数 ,测试结果表明该系统具有精度高、测试速度快和易于操作等特点 ,也表明了 YAG三色投影管所复现的颜色能满足彩色电视的要求     

The study of chip characteristics and tool wear in milling of SKD61 mold steel

In recent years, many machining applications have used dry cutting for high-speed cutting, for which, tool life prediction and research are important issues. In this study, a tungsten carbide tool cutting steel SKD61 was used, and the actual value of the chip shooting and the wear of the flank were determined using an industrial camera. The chip type and chip color are also discussed. After color calibration and chromaticity conversion, the model was trained through the neural network and the results were predicted. The tool wear curve and the theoretical curve were found to be closely related, and the chip color changed regularly. In the CIE XY chromaticity coordinate value, when the initial cutting was observed, the chip chromaticity coordinate point range was small, but as the wear amount increased, the chip chromaticity coordinate point range expanded gradually. The tool wear prediction established in this study was determined from the experimental results. The maximum errors of the test and verification were 0.031 mm and 0.022 mm. After calculation, the mean absolute percentage error (MAPE) was within 3 % and the accuracy level is MAPE is less than 10 %, so it has a high accurate prediction ability. Established tool wear predictions are also provided.

     

Enabling the detection of UV signal in multimodal nonlinear microscopy with catalogue lens components

Using an optical system made from fused silica catalogue optical components, third‐order nonlinear microscopy has been enabled on conventional Ti:sapphire laser‐based multiphoton microscopy setups. The optical system is designed using two lens groups with straightforward adaptation to other microscope stands when one of the lens groups is exchanged. Within the theoretical design, the optical system collects and transmits light with wavelengths between the near ultraviolet and the near infrared from an object field of at least 1 mm in diameter within a resulting numerical aperture of up to 0.56. The numerical aperture can be controlled with a variable aperture stop between the two lens groups of the condenser. We demonstrate this new detection capability in third harmonic generation imaging experiments at the harmonic wavelength of ～300 nm and in multimodal nonlinear optical imaging experiments using third‐order sum frequency generation and coherent anti‐Stokes Raman scattering microscopy so that the wavelengths of the detected signals range from ～300 nm to ～660 nm.     

数字电影滤光反射镜光谱设计

为了满足数字电影光学系统色温要求及提高光源能量利用效率,降低设计及光学薄膜镀制难度,计算了色温变化小、光源利用效率高的可见光高反射光谱波段。根据椭球滤光反射镜的工作原理及滤光薄膜的光谱特性,结合氙灯光源光谱及人眼的视觉函数,分析了可见光不同光谱波段对系统光效率及色度坐标的影响。获得了可见光波段光效利用率高,色度参数变化小的波段范围,解决了数字电影反光镜滤光薄膜可见光高反射波段初始设计问题。由滤光薄膜设计及镀制结果得到,405～690nm波长范围可作为数字电影滤光反射镜薄膜高反射区域,相比与氙灯光源光谱,x、y色度偏差不超过0.001,理论反射光光效率达99%以上。