螺纹综合测量机的扫描原理与误差分析

检测圆柱螺纹主要方法有螺纹综合测量机的轮廓扫描法和测长机的三针法、量球法,两种检测方法的测量结果存在一些差异。通过论述螺纹综合测量机检测圆柱螺纹的结构原理,构建轮廓扫描几何模型,设计针尖半径补偿算法,并对检测方法的误差影响因素进行了分析。经分析,所提出的螺纹综合测量机的轮廓扫描法具有测量精度高、速度快、参数全面、检测过程自动化,受人为因素干扰小的特点,是螺纹综合参数测量的最好方法。     

基于扭转谐振模式3D-AFM的微结构侧壁形貌检测

针对半导体器件微结构侧壁关键尺寸检测需求,设计了一套三维原子力显微镜(3D-AFM)系统.该系统采用针尖末梢为喇叭口形的悬臂梁探针,以扭转谐振模式实现横向轻敲扫描.介绍了该3D-AFM系统的结构组成和工作原理,对系统的横向检测灵敏度进行了标定,获得了喇叭口针尖与样品侧壁横向接近过程中探针扭转振幅的变化曲线.利用该系统对栅格标样侧壁局部形貌进行了线扫描和面扫描,所得轮廓具有较好的重复性,且测量所得形貌特征与常规轻敲模式扫描结果一致,表明本文所述3D-AFM系统及工作模式能够用于微结构侧壁形貌的检测.     

利用典型Si(100)微结构对原子力显微镜探针参数进行表征

利用各向异性化学湿法刻蚀工艺在Si(100)上加工了具有本征侧墙角(54.73°)的典型微机电系统(MEMS)梯形结构.用该微结构作为线宽测试结构,对其进行了原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)线宽和轮廓的比对测量.并对AFM探针和样品耦合效应进行了研究,提出了AFM探针参数动态表征的模型,基于几何模型对线宽和轮廓测量中探针针尖形状和针尖位置参数进行了表征,提出了用曲率半径、安装倾角、扫描倾角和针尖半顶角来对原子力显微镜探针针尖进行表征.该方法是对现有AFM探针表征模型的改进和完善.     

绕飞弱引力小天体的轨道保持控制

建立了微小探测器绕飞弱引力小天体的轨道动力学方程，对绕飞轨道的稳定性进行了分析，给出了稳定绕飞轨道的条件，进而提出了一种摄 情况下保持绕飞轨道的控制策略，用以以便保证在主动控制下的绕飞轨道鲁棒稳定，仿真结果表明，提出的控制中以使探测器在有界的摄动情况下，由任意的初始状态出发，到达并保持稳定的绕飞小天体轨道。     

基于激光轮廓扫描的核电站管道管径测量方法

核电站停堆检修维护中,需进行管道检测,管道检测机器人实现核电站管道检测自动化作业的时候需对管道管径进行测量,确定使用对应的产品工具。本文研究了一种基于激光轮廓扫描的核电站管道管径检测方法。该方法采用高精度激光轮廓扫描仪,对检测管道进行扫描,通过RANSAC优化算法,对扫描得到的点云进行圆拟合,得到管道的精确管径。实验表明,该方法能去除数据点云中的干扰和采样误差,能精确测量管道的管径,绝对误差小于±0. 1mm,满足核电站自动化检测的需要。     

扫描隧道显微镜针尖制备及其影响因素的研究

介绍一种扫描隧道显微镜针尖的直流腐蚀电路。电路中使用了MOS场效应管和快速比较器,使电解池切断时间达500ns。同时对影响针尖形状和尖度的各种因素进行了实验研究,并分析其电化学机理。文章也对交流腐蚀铂铱针尖进行了探讨。     

高速X射线线阵探测器噪声分析与滤波方法

对高速X射线线阵探测器的噪声进行了分析,将探测器噪声分为本底噪声、随机噪声、孤立噪点三种类型。通过实验,研究了随着探测器扫描速度增加,噪声的变化情况;分析了扫描速度越快噪声对探测器探测结果影响越大的原因。提出了一种适用于高速X射线线阵探测器的滤波方法:采用差值法滤除本底噪声;采用卡尔曼滤波器滤除随机噪声;采用根据噪声特点改进的中值滤波法滤除孤立噪点。实验证明,该方法既可以有效滤除探测器各类噪声,又能很好的保持探测器探测图像的细节。     

车轮踏面轮廓检测仪校准方法及装置研究

正车轮踏面轮廓检测仪是一种方便快捷的便携式车轮踏面轮廓的检测仪器,它可以在列车不落轮方式下对车轮踏面轮廓进行扫描,快速准确计算出踏面轮缘高度、轮缘厚度、QR值等踏面磨损信息。但目前为止,还没有针对这类车轮踏面轮廓扫描型仪器成熟的计量校准方法。本文针对这类轮廓扫描仪探讨其校准溯源方法,并设计一套合适的校准装置,用于该类检测仪的量值溯源。     

利用关节臂探究机匣的曲面轮廓扫描盲区

机匣壳体因其制造材质的局限性、结构的复杂性,其曲面轮廓的扫描检测难度很大。本文通过对关节臂的实时曲面点扫描方法的探索与研究,解决了机匣曲面轮廓扫描所出现的盲区检测问题。     

使用SPM的纳米级加工技术新进展

扫描探针显微镜(SPM)现在不仅用于表面微观形貌的检测，同时也用于纳米超精密加工和原子操纵，该文介绍了用STM和AFM进行纳米级加工的各种最新方法：针尖直接雕刻，针尖光刻加工，局部阳极氧化，原子沉积形成纳米点，原子去除形成沟槽微结构，多针尖加工，原子自组装形成三维结构等．使用SPM的纳米级加工对发展微型机械、纳米电子学和微机电系统具有重要意义．     

弧面分度凸轮轮廓的精密测量与误差评定

本文论述了采用三坐标测量机利用其扫描功能以径向、旋向两各方式实现地凸轮轮廓面数据的采集来检测凸轮廓面的方法，并运用ＥＢ样条建立了轮廓的误差评定理论。     

滚动直线导轨副滑块内滚道型面精度检测方法与方案验证

为检测滚动直线导轨副滑块内滚道的位置、圆弧半径,提出了一种基于激光位移传感器测距的滑块内滚道的检测方法,该方法将激光位移传感器相对内轨道轴线以一定角度倾斜,通过扫描内滚道轮廓得出一个半椭圆轮廓,以最小二乘法进行椭圆拟合。通过数学分析,内滚道位置和半径大小可以转化为拟合椭圆的形心位置和椭圆的短轴长。通过对高精度圆柱做等效验证试验,验证了测量方案的可行性,最后进行了多方面的误差分析。     

滚动直线导轨副滑块内滚道型面精度检测方法与方案验证EI北大核心CSCD

为检测滚动直线导轨副滑块内滚道的位置、圆弧半径,提出了一种基于激光位移传感器测距的滑块内滚道的检测方法,该方法将激光位移传感器相对内轨道轴线以一定角度倾斜,通过扫描内滚道轮廓得出一个半椭圆轮廓,以最小二乘法进行椭圆拟合。通过数学分析,内滚道位置和半径大小可以转化为拟合椭圆的形心位置和椭圆的短轴长。通过对高精度圆柱做等效验证试验,验证了测量方案的可行性,最后进行了多方面的误差分析。     

基于层面轮廓凸分解的光固化选区环形扫描路径的生成算法

提出了一种新的基于层面轮廓凸分解的光固化选区环形扫描方式及其扫描路径生成算法，它通过对分层后的截面轮廓进行去除内环、凹多边形凸分解等处理，获得若干形态质量好的凸多边形子区域，再对各子区域进行Vomnoi图划分进而实现环形扫描路径规划，然后采用隔区扫描的方式实现层面轮廓的选区环形扫描。实际应用表明：这种扫描方式可有效地减小零件翘曲变形并提高成形效率。     

专利信息

用扫描隧道显微技术聚合制备高分子微晶薄膜的方法 公告号:1116214 申请人:复旦大学 文摘:本发明属高分子材料技术领域,是一种用扫描隧道显微技术聚合制备高分子微晶薄膜的方法,本法利用扫描隧道显微镜（STM）内针尖与样品之间所固有的高电场进行单体聚合。先用液状的单体均匀地涂布在某种固体单晶表面,然后放入STM,用STM针尖进行扫描。针尖产生的强电场使单体开始聚合,慢慢形成有序的单晶薄膜,其尺寸可达到亚微米级至纳米级。这种材料可用于制备纳     

基于线结构光的轮廓传感器的研究

自动化生产程度和产品质量的提高，对计量检测手段提出了更高的要求，视觉检测技术的发展适应了这一需求。结构光视觉系统为许多空间三维物体的检测问题提供了可行的解决办法。针对外观轮廓检测的需求，本文研究了一种基于线结构光的轮廓传感器，建立了线结构光垂直投射方式的数学模型，提出了传感器的局部校准方法参数逼近法，以及适应工厂生产环境的整体校准方法，实现了线结构光传感器轮廓传感器。实验证明，轮廓传感器的性能已达到设计要求。本传感器已用于Ａｕｄｉ—１００型轿车白车身的检测。     

SPM抑振系数的理论与实验研究

为分析外界振动对扫描探针显微镜（SPM）针尖一样品副的影响，提出“抑振系数”的概念．围绕SPM针尖一样品副的动态力学模型，对抑振系数的物理含义、影响因素等进行了理论分析．搭建了SPM激振、测振的实验系统，对不同的SPM扫描器、探针、样品、针尖预应力以及针尖一样品副开／闭环对SPM抑振系数的影响进行了实验研究．在理论分析上和实验研究中，都证实SPM抑振系数与悬臂梁的有效质量、弹性系数、空气阻尼系数、针尖与样品的接触弹性系数和接触阻尼系数等相关，反映在实际SPM部件参数上，则较短的扫描器、较长的悬臂探针、较软的样品表面、较大的探针预应力、闭环控制的针尖一样品副等都是提高SPM抑振性的途经．     

轮廓仪触针引起的测量误差分析

针描法原理的重要特点就是用一个很尖细的触针来感触被测表面轮廓。为了使触针的运动能正确地反映被测表面的实际轮廓曲线,在理论上触针尖端圆角半径应该等于零,而且应施加一定的测量力来保证触针和被测表面有效接触。实际使用的触针尖端圆角具有一定大小半径,所施加的测量力会造成被测表面的弹性变形和塑性变形。文章分析了触针尖端圆角半径和测量力造成的被测表面粗糙度测量误差,并给出了不同触针尖端圆角半径引起的测量误差值。     

大型物体三维扫描系统的算法和实现

本文介绍了一种扫描大型物体三维尺寸和轮廓的方法,并且获得物体的三维模型.系统由激光器和彩色CCD组成.彩色CCD摄像机扫描物体两次,第一次扫描纹理,然后扫描三维信息.论文提供了完成尺寸测量和自动扫描三维物体的实际方法.     

糙米轮廓激光扫描测量系统研究与开发

糙米轮廓形状描述是糙米品质检测及碾白加工机理分析的基础。本文主要在前期糙米轮廓激光扫描的基础上,对其形状加以进一步分析,即外形轮廓可分为胚芽部位与非胚芽部位两部分。针对两部分轮廓特点,对非胚芽部位采用激光环扫方式;而对胚芽部位采用先旋转轴线后纵切扫描方式。以期获得完整的糙米扫描数据,为建立较为精确的糙米扫描轮廓模型,尤其是能准确还原胚芽部分的形貌特征提供数据依据。同时开发实现该扫描运动的机电测控系统。