位感条纹三维振动测量原理及试验研究

针对当前单目视觉测量方法难以实现结构三维振动同步测量的问题,提出一种基于位感条纹和高速相机的结构三维振动同步测量新方法。在建立测量系统完整的原理模型基础上,系统描述单相机成像坐标下采用单个位感条纹获取结构三维动态位移信息的测量原理,建立成像位感条纹三维编码动态参数与结构实际三维位移之间的内在联系,推导各维位移的计算公式。通过结构三维运动和视觉成像系统的联合仿真模型,验证位移测量原理和算法的正确性;并通过仿真和试验分析系统的测量性能及其影响因素。通过对结构已知三维运动的测量,并与基于三维加速度传感器的接触式测量方法进行对比试验,验证基于位感条纹的视觉测量方法及系统在实现结构三维振动位移准确同步测量的有效性。     

振动轮式微机械陀螺动态特性光学测试方法研究

振动轮式微机械陀螺尺寸小、振动频率高,为了精确评价其动态特性,建立了基于高速摄像技术、显微技术与数字图像相关技术的光学测试系统。配有光学显微镜的高速摄像设备(32000fps)记录并保存被测物瞬时序列图像,根据被测物的角振动特性设计相应的图像相关计算方法以获得振子各时刻的运动位移,并通过位移时间曲线分析振子的固有频率、阻尼系数及品质因子等动态特性参数。实验结果显示,图像相关精度达0.01像素,频率测量误差小于0.01%。高精度地测量了振动轮式微机械陀螺的动态特性,为微结构动态特性的研究提供了一个有效方法。     

基于图像相位的视频微振动测量分析方法

对低频微振动的测量在机械监测、故障诊断方面有着广泛的需求,而非接触式测量由于具有无需接触工件、可测量柔软易碎工件等特点,具有更加广阔的使用场景。视频振动测量方法作为非接触式测量方法的一种,因其具有安装方便、非接触测量、面阵扫描等优点,在低频测振场景下具有一定的优势。介绍了基于图像相位的视频测振原理和方法,采用高帧率的工业相机拍摄待测物体的振动画面,用图像序列中的像素位移表征振动信号,利用Riesz变换结合图像金字塔求解特定尺度下的局部相位,并基于图像相邻序列的相位变化对高速振动信号进行编码,再通过频谱分析振动的动态特性和模态,设计带通滤波器提取感兴趣的振动模态,通过图像分解和重组算法进行可视化放大。通过实验表明,即使是微弱到肉眼无法观测到的振动信号,图像的局部相位依旧有较强的特征表达能力,可以提取振动的波形,准确地分析振动频谱和模态。能够快速扫描出场景中存在振动的具体位置,实现亚像素级微振动信号的测量,并为振动的成分分析提供参考。     

基于曲面变形技术的数据融合方法研究

逆向工程中单一的数据测量方法要么存在测量效率低,要么存在测量精度差等缺陷,其数据测量方法越来越难以满足高效率和高精度的逆向建模要求,因此对多种测量数据进行融合的逆向工程CAD方法已受到研究者的重视。论述了基于能量优化法的曲面变形原理,利用ThinkDesign软件的曲面变形功能特点,结合逆向工程中的接触式和非接触式测量设备的测量数据,提出了基于曲面变形技术的测量数据融合方法,并给出了实例。最后通过Geomagic Qualify软件验证表明此数据融合方法是有效的。     

多功能非接触式数字转矩仪

一、引言转矩测量是科研工作中必不可少的内容。根据转矩测量原理,目前国内外已经设计了多种测量方法,但归纳起来可分为两种——接触式和非接触式。接触式测量存在一些缺点,如不能测封闭式轴,安装不便,负载效应大等。非接触式测量技术不够完善,因此目前国内外     

透平机械叶片动应变非接触测量研究

叶尖定时(Blade Tip Timing)方法作为一种非接触式测量方法,用来测量叶片振动位移,越来越广泛地应用于叶片振动监测中.通过叶尖定时法获取叶尖振动,再通过叶尖振动值同特征部位的应变值的对应关系获得叶片的应变值,是一种可行的叶片动应变非接触测量方法.本文基于模态计算提出一种透平机械叶片动应变测量方法,并基于有限...     

基于光学相干层析的结构振动监测研究

针对光学非接触式的振动测量问题,对基于频域光学相干层析技术搭建的振动测量系统进行了研究,通过记录位移随时间的变化实现了对振动信号的测量。研究了振动测量过程中,光谱仪采集的干涉条纹的模糊现象与被测目标瞬时速度的关联;建立了系统可测量的最大振动频率和CCD相机的曝光时间之间的关系,即曝光时间越短,则系统可测量的振动频率越大;对函数信号发生器驱动激振器产生的振动信号进行了测量试验。研究结果表明:光学相干层析技术是一种有效的光学非接触式振动测量方法,在基于振动的结构健康监测领域具有广阔的应用前景。     

基于三维测量的物体细小特征位置度误差分析

简单介绍了三维测量技术的发展现状、测量方法及各自的优缺点,分析了实际测量中位置度误差产生的原因。借助FARO关节臂三维测量设备,采用接触式和非接触式两种方法测量易变形工件局部细小特征的位置度,并对结果进行比较分析,得出两种方法各自的优缺点,总结出该类零件特征的测量方法。     

引伸计的测量原理及其改进方法

本文分析了包括接触式引伸计和非接触式引伸计在内的常见变形测量装置的原理,在分别总结其优点和缺点的基础上,提出了两种基于激光设备与图像处理技术的改进方案。这两种测量方法克服了部分传统引伸计存在的问题,具有良好的应用前景。     

微球球度测量技术的研究进展

根据目前微球球度测量技术的原理,首先将其分为接触式测量和非接触式测量,其中非接触测量主要分为光学图像测量法和激光干涉测量法,就此对国内外微球球度测量技术进行了介绍和比较,并指出各种测量技术需要解决的问题。然后针对这些技术的局限性,如被测尺寸较大、测量精度不高、测量对象材料限制等,探讨了目前正在研究中的新型球度测量方法和技术。最后对微球球度测量方法和技术的研究及开发趋势进行了总结和展望。