测量不确定度评定应基于误差理论

《测量不确定度指南》(GUM)因免用真值、不涉及误差等原因,曾导致一些学者将不确定度与误差对立起来,捋清测量不确定度评定与误差理论的关系,仍是当前值得论述的问题。本文从测量不确定度与真值和测量误差、测量不确定度评定方法与误差分类、测量不确定度评定与概率分布、合成不确定度与误差合成理论这几方面论述了二者间的重要关系,并根据误差理论发展情况,指出GUM应予扩展应用的若干问题。     

基于极坐标测量的圆度误差评定算法

提出一种利用极坐标测量数据求解圆度误差的网格搜索算法,其原理是在最小二乘圆心周围按一定规则布置一系列的极坐标网格点,依次以各网格点为理想圆心计算所有测点的半径值,通过比较这些半径值,实现最小区域法、最小外接圆法和最大内接圆法的圆度误差精确评定。详细叙述了算法求解圆度误差的过程和步骤,给出了数学计算公式及程序流程图。试验结果表明,该算法可有效、正确地评定圆度误差。     

基于面结构光几何关系的三维数字化研究*

为降低颜色串扰对提取结构光图像特征的影响,通常将多像素条纹细化为单像素线条,但降低了重建图像空间分辨率。针对这一问题,设计一个基于面结构光几何关系的三维数字化系统,并提出一种以面结构光投影仪像素为单位的特征提取与匹配新方法。首先,投影仪向被测物体投射设计好的面结构光,为被测物体增加有效特征,双目摄像机捕获被测物体两张图像,设置阈值滤除图像背景、去除噪声,提高图像质量;然后,基于单位投影像素提取特征点,充分利用投影图像的全像素空间,使得特征点采样密度提高,根据特征点间的几何关系进行匹配,提高计算效率;最后,根据三角测量原理将特征点图像坐标转换成世界坐标,形成高密度点云;在Geomagic Studio 2013平台上对被测物体进行三维重建,获得高质量的三维重建模型,实验结果达到了预期效果。     

基于电容传感器的大型工件圆度误差测量系统

轴类回转工件的圆度误差是衡量机床加工水平的重要指标.针对大直径轴类工件无法采用传统圆度仪进行圆度误差测量,介绍了三点法测量轴类回转工件圆度误差的理论基础、数学模型.采用非接触式电容传感器进行微位移测量,介绍了传感器结构与测量电路基本原理,搭建了适用于圆度误差测量基于电容传感器的硬件系统,应用虚拟仪器技术开发了可用于数据采集、线性校正、误差分离与评定的专用测试系统.最后进行了测试实验,通过对多次测量数据的分析评定测量系统的可靠性与精度.     

压力表示值误差的测量结果不确定度评定

本文结合实际检定工作,运用不确定度评定与表示方法,分析了压力表示值误差的测量结果不确定评定.     

燃气轮机叶片360°轮廓高精度测量

为了寻找一种既能满足叶片测量精度要求,又能解决叶片高精度测量成本高、测量效率低的测量方法,通过搭建基于相位测量的三维轮廓测量系统,对叶片进行360°测量,由于采集的点云数据需要进行数据融合,设计了一种基于相位测量轮廓方法的多角度点云数据融合机械装置,提出了基于参考平面数据旋转的新算法,最终实现了旋转多角度叶片三维轮廓点云数据高精度的自动融合,得到了完整清晰的叶片三维表面轮廓。同时对叶片局部大曲率部位进行测量,为局部二次因素的详细实验测量提供了有利条件。实验结果证明相位测量轮廓术应用于叶片三维轮廓测量非常具有实际价值。     

数控系统定位误差的测量与补偿

以一维、二维的误差测量及补偿为研究主线，详细阐述了一维及二维误差补偿的原理和方法，在试验中使用该补偿方法，使得数控系统定位精度大大提高，说明计算机误差补偿技术是提高加工精度的经济可行的方法。     

超大范围坐标测量系统的现场测试基准及其误差分析

CCD立体视觉坐标测量系统已有广泛应用,但其有效测量范围通常在十数米之内.超大范围坐标测量系统是一种适于野外环境的坐标测量系统,其测量范围可覆盖直径达数百米的圆形区域.文章从分析测量系统数学模型入手,指出了建立现场测试基准的必要性,随后给出一种既能保障测量结果正确可靠又可简化测量模型的基准建立方法,并分析了基准建立过程中各引入误差对系统误差的影响.实验数据证明了文中测量原理及测试基准建立方法的可行性.     

单片机控制的频率数字化测量系统

本文简要介绍了从理论上导出的频率数字化测量所遵循的分布规律。并着重阐明了如何通过单片机控制该理论的实验验证，同时给出了实验装置和控制程序。     

普通数码相机三种检校方法的量测精度评价

普通数码相机常用的检校方法存在参数解算不稳定,或对控制场要求高,或实施难度大等不足。本文通过不同拍摄距离下的量测精度对比实验,依据控制场布设难度、检校计算稳定性以及量测应用精度等3方面指标,分析评价普通数码相机3种检校方法的特性。研究结果表明:光束法适用于精密控制条件下的相机检校,但解算的稳定性欠佳;PTR方法的检校精度与光束法相当,且计算稳定性较高;MSC方法适用于小型平面控制下的检校,量测精度能满足一般的工程量测需求。     

计算机与数字化测量

分析了仪器发展的几个阶段,探讨了网络化时代的虚拟仪器体系结构,并对数字化测量作了详细的介绍。     

一种基于邻域容差信息熵的组合度量方法

在实际应用中,大多数信息系统中的数据都是混合的,为了度量混合信息系统的不确定性,本文提出了一种组合度量方法.首先在不完备邻域粗糙集中定义了混合近似精度和混合近似粗糙度的概念;接着考虑到这两种单一度量方法对信息系统不确定性评估的不足,然后,进一步引入邻域容差信息熵的概念;最后将混合近似粗糙度和邻域容差信息熵这两种单一度量进行结合提出一种组合度量方法,并且研究了相关性质.UCI实验结果表明,本文所提出的方法在混合信息系统中具有更好的不确定性度量效果,从而验证了该度量方法具有一定的优越性,并且从理论上也证明了该方法的可行性.     

直流数字电流表测量不确定度评估

文章主要依据JJG598-1989《直流数字电流表检定规程》和CNAS-CL07:《测量不确定度的要求》(2011年第二次修订)研究测量不确定度在校准数字万用表过程中的应用。通过设计评定实验,建立数学模型,分析不确定度来源对校准直流电流参数不确定度进行完整的评估。     

CATIA V5环境下基于产品数模的三坐标测量机测点自动采样

为了实现CAD与CAIP(计算机辅助测量规划)的集成,提出了一种基于产品三维模型的CMM(三坐标测量机)测量点采样方法。该方法从产品的IGES文件中有效识别型面形状与边界定义,采用均匀采样与依曲率变化二次采样相结合的策略,针对各个型面类型制定专门的信息处理机制,实现测量点的自动采样,并通过转换在参数平面中判断采样点与裁剪区域的隶属关系,以有效剔除无效采样点;通过典型飞机部件外形曲面的采样点生成结果表明,该方法能有效应用于飞机的测量规划中。     

数字化地下管线测量的研究

地下管线的测量对城市建设的发展有着重要的意义,提高数字地下管线测量的精度可以避免地下管道事故的发生,进而提高管道的安全性,减少不必要的损失。简要地概括、说明了地下管线测量工作,阐述了造成数字地下管线测量误差的原因,提出了提高数字地下管线测量精度的方法和相关措施。     

数字技术在飞机燃油测量系统中的应用与试验

长期以来,飞机燃油系统采用模拟式燃油测量系统进行工作,这种方式存在诸如测量和显示精度低、维护性和可靠性差等较多特点.为解决模拟式燃油测量系统的缺陷,在飞机燃油测量和指示系统中引入了数字技术,即以燃油测量与管理计算机为核心的数字式燃油测量系统.结合某型飞机燃油系统试飞,主要介绍了数字式燃油测量系统的组成、工作原理及数据处...     

一种电机转速数字化测量方案设计

随着单片机计数性能的提高和运行频率的提升,使之具有精确测量给定时间段的功能,为转速测量提供了新途径.介绍一种基于光电开关转换电路的电机转速数字化测量方案,首先用3个间隔6°的光电开关和随轴转动的均匀开10个槽的遮光盘,得到含有机械角度信息的方波脉冲序列,再通过两个异或门处理获得3倍频率的方波脉冲,然后使用单片机测量已知角度的脉冲或电平对应的时间,根据M/T法计算出转速.该方案构思巧妙,硬件简单易实现,是一种造价低的实用测速方案.     

基于数字近景摄影测量的若干关键技术研究

研究了基于数字近景摄影的空间点坐标的测量方法;首先在物体表面粘贴两类标记点,然后通过对标记点进行识别和检测来确定标志点的空间位置,同时,对相关的编码与识别、标记点的亚像素中心定位、照相机标定与空间定向、非编码点的自动匹配等关键技术进行了研究,最后,给出了检测实例并进行了精度验证;实验表明,该方法操作简单,检测范围大,可满足三维物体特别是大面积物体空间检测的需求。