太阳镜偏光轴位测量仪的量值溯源技术研究

本文提出了一种以相对角度差作为计量标准值的太阳镜偏光轴位测量仪量值溯源技术。设计了专用角度刻线样板和偏光轴位标准片,通过国家计量院高精度转角仪和高精度影像仪的量值传递,实现了偏光轴位测量仪的计量标准装置。偏光轴位测量仪的校准过程中,考虑了平行性误差、左右偏光片水平线的一致性、零位误差、偏光轴位示值误差、偏光变动性等关键计量特性参数,设计了测量不确定度最佳校准方案,能够对偏光轴位测量仪进行科学合理的校准。该方法可精确获取偏光轴位测量仪的量值误差和稳定度,能够实现快速、有效溯源。三家比对结果表明,该校准技术能够满足太阳镜偏光轴位测量仪的要求,也可以说明校准结果的不确定度是合理的。     

基于旋转偏光片的角度测量装置研究

本文提出并设计了一种基于旋转偏光片的角度检测装置,根据旋转偏光片透光的马吕斯定律,合理设计机械齿轮传动比和光电传感方案,利用不同偏振方向偏光片在旋转过程中产生不同相位的周期信号,经光电信号转换后产生2相正弦交变电压信号.采用自带运算功能的示波器在对初级电压信号进行预处理后,基于反正切角度计算原理进行角度实时运算,成功实现了旋转角度的测量方案.     

偏光测试仪的校准方法探析

为了确保偏光测试仪的量值准确可靠,根据其工作原理和计量特性,使用角度样板和标准偏光镜片,通过试验与研究,提出了偏光测试仪的4项计量特性,并分析了其校准方法,为偏光测试仪的校准提供了技术依据。     

预测轨迹修正单检测型复合轴控制方法

提出并实现了基于实时预测轨迹修正的单检测型复合轴控制方法.利用一个目标探测与处理系统即可同时实现粗、精跟踪闭环.在目标提取困难时可有效提高跟踪可靠性,降低了光电跟踪设备对探测器的探测能力的苛刻要求及高度依赖性,同时,降低了粗精跟踪控制器带宽匹配的要求.本文在对比一般单检测型复合轴控制方法的基础上给出了实时轨迹修正单检测型复合轴控制方法的原理,速度修正所使用的预测滤波方法,以及跟踪实验结果.实验结果表明了该方法的有效性和可靠性.     

角膜曲率计轴位标准器的研制

为解决角膜曲率计的轴位检定,研制出角膜曲率计轴位标准器,由轴位模拟眼、轴位套筒与测量支架组成。轴位模拟眼为方形柱体,前表面为环曲面,后表面为磨砂平面,轴位模拟眼位于轴位套筒的方形通孔内,轴位套筒放置于测量支架的梯形测量槽内,通过装配和机械定位实现0°、45°、90°和135°的轴位测量,其轴位扩展不确定度U=0.5°(k=2)。实验结果表明,该轴位标准器可以满足各类角膜曲率计的轴位检定和校准。同时,还将提升现有角膜曲率计工作基准的测量能力,并为相关计量检定规程的修订和完善提供技术基础。     

光电高精度全场形位检测系统的研究

介绍了光电高精度全场形位检测系统，该系统以面阵CCD作为被测物体边缘图象的探测器件，应用激光衍射和图象处理技术进行被测物体边缘的精确定位，实现了高精度全场形位检测，该系统具有测量速度快，检测精度高及数据处理自动化等特点。整个系统是近代光9学，光电技术与微机技术的有机结合。     

煤气罐位检测改进

本文介绍的煤气罐位检测装置是在原机械检测装置的基础上，设计了一个罐位检测发生器，实现了罐位、罐容的自动检测，具有精确和方便测量的特点。     

偏光观察C/C复合材料

利用正交偏光可分辨C/C复合材料中不同类型的沉积炭,通过旋转检偏器可测量C/C复合材料中沉积炭的消光角度.列举了偏光观察C/C复合材料实验过程中经常遇到的问题,介绍了测定消光角度的方法,简要概述了近年来研究热解炭各向异性的成果.     

煤气罐位检测改进

本文介绍的煤气罐位检测装置是在原机械检测装置的基础上，设计了一个罐位检测发生器，实现了罐位，罐容的自动检测，具有精度和方便测量的特点。     

偏光片中的染料剖析

由于偏光片独具的光学特性,又是一种薄型的片状材料,便于加工使用,因而在生活用品、工业交通、国防和尖端科学技术中都有广泛的应用。本文的工作是采用波谱技术对国外的优质偏光片进行染料结构的剖析研究,结合相关资料查阅,从而掌握国际上优质偏光片所应用染料的结构信息,了解此项技术的发展动态。     

五轴加工中心的在机检测系统研究

为了避免加工与检测过程中出现重复定位误差,研究了用于复杂空间型面的在机检测方法。通过将测头系统应用于五轴加工中心,分析对应机床在机检测的运动学模型并开发了后置处理程序。将传统的旅行商问题转化为最优匹配问题进行局部快速求解,获取行程段路径规划轨迹。同时提出一种干涉检验方法,利用图形求交判断的方式对检测干涉进行预处理。实现了“S”试件曲面的在机检测,并将获取偏差数据与三坐标测量机的采样数据进行对比,在数据整体一致的条件下,前者的变异系数相对后者降低了7.3%。     

瓦楞纸箱印刷多轴控制方法设计

目的为提高瓦楞纸箱印刷过程多轴同步控制精度,采用偏差耦合控制设计一种多轴同步控制算法。方法在介绍瓦楞纸印刷机结构的基础上,以印刷模块多电机控制为研究对象,基于偏差耦合控制阐述多轴位置控制问题。为减小同步误差,设计一种变论域模糊控制算法。在传统模糊控制的基础上,引入伸缩因子以实现模糊控制输入和输出的动态调节。集合ARM和FPGA设计多轴同步控制器。最后,进行实验研究。结果电机同步误差会在1 s内趋于0,同步性能比较理想;变论域模糊控制可将最大同步位置误差控制在2 rad/s内;各色套印的准确度较高,并没有出现错印等情况。结论所述瓦楞纸箱多轴控制方法响应速度较快、运行稳定,可以完全满足瓦楞纸箱印刷要求。     

棱镜偏光技术与器件

本文重点介绍激光偏光技术中广泛应用的棱镜式偏光镜和偏光分束镜,对器件的设计原理及性能指标进行了技术性探讨。     

三轴光电跟踪系统的实时引导

三轴光电跟踪系统是地平式和X-Y式光电跟踪系统的有机组合,可以全方位跟踪空间运动目标,跟踪系统测量值与空间位置的多对一特性决定了跟踪策略的多样性和系统引导的复杂性,跟踪过程中对系统进行实时引导可以提高系统的跟踪精度及其可靠性。各种跟踪策略下三轴光电跟踪系统的引导过程包括:地平式的引导、X-Y式的引导、具视轴偏角的地平式引导、三轴光电跟踪系统的引导等。通过理论分析,给出了各种情况下的引导方法。     

基于机器视觉的彩色印刷品套印误差检测方法研究

为了实现套印误差在线实时检测,提出了一种基于测控条的套准误差计算方法。首先将测控条进行定位,消除角度偏差;然后,基于测控条本身的特点,计算实地块边缘相对于基准色块边缘在水平和垂直方向的平移量,将此平移量与设定的标准距离相比较,即可得到其它各色印版相对于基准印版的套准偏差。实验结果表明,该算法的检测精度和效率完全满足彩色印刷品套准误差检测的要求。     

基于改进PSO的某前副车架自动检具参数优化

汽车前副车架生产过程中需要在线检测其几何参数,但在检测过程中,多种因素导致测量值与真实值有偏差,为了提高效率,采用自动检测系统。利用气缸将检测机构送进到结构件上的孔、轴或其他位置。当相对尺寸变化时,会带动检测机构运动,通过与检测结构连接的传感器读出相应数据,再经过信息处理方法计算出结构件的相关几何参数。测量中发现,压紧、推动、翻转等气缸的气压大小会直接影响检测的测量精度,为了提高测量精度,在不同气压下,对某型号前副车架进行了检测,得到了主要尺寸的测量值,计算了测量值与真实值的偏差;采用多项式回归分析法,得出了气压和前副车架主要尺寸的偏差的关系式;利用改进粒子群优化算法,以前副车架主要尺寸的总体偏差和为适应度函数,迭代寻优得到最佳气压值为0.4578 MPa。     

视轴偏心三轴跟踪机架指向精度分析

本文分析了实现大范围空间光电跟踪的视轴偏心三轴跟踪机架的轴系误差.在刚体动力学的基础上,利用姿态变换的方法对视轴偏心的这种新型跟踪机架进行分析,推导出了机架指向精度的具体算法,探索了计算视轴偏心的三轴跟踪机架误差及误差分配的新方法,并针对一跟踪架的具体误差进行了指向精度计算.其中,垂直度误差对指向精度影响最大.     

高精度在线转子速度检测装置的研究

介绍一种用于在线检测转子速度的红外光电转速测量装置 ,该装置采用特殊设计的测速光电传感器及动态阈值跟踪的转速脉冲信号二值化整形处理方法 ,能够有效克服环境杂散光、电磁干扰及转子振动位移带来的影响 ;采用测量脉冲周期和测量脉冲信号个数相结合的浮动定时计数法计算转子转速 ,测量范围宽 ,精度高     

基于图像处理的轴类零件表面裂纹检测

针对轴类零件表面图像的特点,提出一种基于图像处理的表面裂纹检测算法.算法首先采用空域和小波域混合滤波对图像去噪,提出一种图像分块自适应模糊集增强方法,以提高裂纹区和背景区的对比度;然后应用Canny边缘检测算子和数学形态学操作进行图像分割,提取裂纹区域;最后通过计算裂纹连通域的圆形度和长宽比特征判断零件的表面图像中是否有裂纹存在,实现裂纹检测.试验表明,该算法即使在信噪比不高的图像中也能实现对目标裂纹的检测,证明了算法的有效性.     

一种新型非接触位姿检测系统研究

提出一种基于位置敏感探测器(简称PSD)多光束同步检测技术的位姿检测新方法,采用两个二维PSD从不同角度同时测量出目标物体上多个特征点的二维坐标,然后通过坐标变换计算得到各点的三维空间坐标;根据位姿变化前后的各点空间坐标,采用比较简单的算法计算出目标物体的位姿参数.通过算例验证该方法是可行的;由初步的实验获得目标物体的位姿参数,最大平移误差为1.0574mm,最大旋转误差为0.2851rad,需要通过多种途径进一步提高系统的检测精度.