“激光动态测厚仪”通过技术鉴定

工业上很需要对一些板材、带材厚度进行在线测量,但一直缺少一种合适的非接触式动态测厚仪器。上海交通大学最近研制成功的激光动态测厚样机,就是利用激光对运动状态下的板、带材厚度作非接触式无损检测的新颖装置。 该仪器包括主机、信号处理系统、微型计算机及电源四部分,能实现非线性、双测、动态实时检测。由于在仪器中采用了双测不对称接收系统,扩大了激     

基于电涡流传感器的覆层测厚系统的设计

提出一种基于电涡流传感器的便携式覆层测厚系统的设计方案。该系统集数据采集、数据处理、数据通信和数据显示于一体。在硬件设计上,系统采用电涡流传感器技术和微处理器控制技术,实现对金属镀层、板材厚度等的无损测量。在软件的设计中,系统采用最小二乘法对采集数据进行误差检测和修正,进一步提高数据的精度和准确度。实验表明,该系统可实现非接触式测量,具有灵敏度高、频响范围宽、及适用性强的特点。     

基于CCD技术的玻璃测厚系统

针对传统厚度测量方法的弊端,研究了利用半导体激光和线阵电荷耦合元件(CCD)组成的在600 ℃高温条件下的一套非接触式、在线玻璃厚度检测系统.利用几何光学中光的反射和折射原理对玻璃进行非接触测量,选用TCD1501C线阵CCD作为图像传感器,设计了CCD视频信号处理电路.玻璃厚度测量的精度能达到0.01 mm(测量范围在2～20 mm).     

玻璃厚度检测图像特点及其识别算法的研究

结合线阵CCD扫描二维图像工作原理,分析了玻璃厚度检测图像特点.精确提取光条纹图像中心是提高玻璃厚度测量精度的关键,提出一种改进的灰度重心法进行中心提取.先用Canny算子进行边缘检测,确定目标区域,再用加权灰度重心法提取玻璃厚度图像条纹中心.该算法可较好地抑制背景噪声,中心定位可达亚像素级,定位精度提高了0.2像素.基于上述算法,通过计算中心坐标差可得到玻璃厚度值.实验结果表明,该算法正确有效,玻璃厚度测量系统分辨率可达1μm,系统测量误差小于0.1%,实现了高精度、高稳定性的玻璃厚度在线检测.     

光热辐射技术对金属表面涂层的非接触测量

基于光热辐射技术中的二层样品的理论,对金属表面涂层的质量和厚度进行了非接触测量,为工业生产中材料涂层的无损检测提供了一种新的方法。     

基于X射线荧光和极端梯度提升的渗铝层厚度预测模型

渗铝作为航空发动机涡轮叶片高温防护的重要手段,其质量与飞行安全密切相关。渗铝层厚度是评估渗层性能的重要因素,但目前的无损检测方法难以对其进行准确测量。针对该问题,将X射线荧光技术与极端梯度提升（XGBoost）算法相结合,通过Pearson相关系数筛选（PCCS）提取特征元素,构建渗铝层厚度预测模型。将该模型与K近邻回归、线性回归、支持向量机、随机森林模型预测结果的平均相对误差进行对比。结果表明,相比其他模型,PCCS-XGBoost模型预测渗层厚度的平均相对误差最小,为1.60%。该研究为渗铝层厚度的无损检测提供了一种新的预测方法。     

用于液体违禁品检测的电容传感器设计

提出了利用液体介电常数的电子测量,实现一种快速、无辐射、非接触、低成本的液体违禁品探测的新方法。在研究了液体介电常数测量的理论,并结合具体应用场合的基础上,提出了基于平面板电容器原理的平面板电容传感器和改进型的梳妆电容传感器电极,从理论的角度上对电极的参数进行了探讨。通过实验证明了改进型的梳状电极能够在不开瓶取样的情况下,有效鉴别出在厚度为4mm以下的非金属容器中浓度50%以上的酒精和水,可以用于非接触式液体违禁品快速检测。     

基于激光捕获的加速度测量原理及仿真

传感质量的非接触式支撑是实现高精度加速度测量的重要技术途径.目前的高精度加速度计大多采用静电悬浮技术或磁悬浮技术实现对传感质量的非接触式支撑.利用激光捕获技术实现对传感质量的非接触式支撑,最大程度地减少接触式支撑方式带来的加速度测量误差.基于微结构的多光束光纤光阱系统是一种配置简单、易于小型化和集成化的光阱形式,因此,是实现小型化、高精度加速度计的现实方案.建立了基于双光束光纤光阱加速度测量系统模型.加速度测量系统分为捕获与传感、微位移检测、光学闭环3个模块.在介绍各模块功能的基础上,重点研究了双光束光纤光阱系统的力学性质.利用射线光学的方法,对双光束光纤光阱中Mie粒子的轴向力进行了理论分析和数值仿真,并通过参数优化得到了10-7g/μm的加速度测量灵敏度.结果表明:基于多光束光纤光阱的光学加速度计方案可以得到较高的测量精度.     

非接触式激光数字化采集和加工系统的研究

研究并开发出非接触式激光数字化采集加工系统,实现了数控仿形加工中的非接触测量。该系统不仅降低了对仿形模型材料刚度的限制,而且解决了接触式测头与被测表面曲率干涉问题,提高了数控仿形机床对复杂模具的加工能力。     

电容式冰层厚度传感器及其检测方法的研究

水由液体变为固体冰(或由固体冰变为液体)的过程中电容会发生很大的变化,基于这一特点,提出了利用空气、冰与水的电容特性差异实现对冰层及冰下水位进行非接触式检测的新的冰层厚度检测思路.对含有导电杂质的冰、冰水混合物、水与空气等物质随温度变化所表现出的电容特性进行了分析,据此提出了利用空气、冰与水的电容特性差异实现对冰层厚度及冰下水位进行非接触式检测的传感器结构及冰厚检测原理.     

玻璃厚度在线检测系统的研究

用位移传感器在线测量玻璃厚度是一种有效的方法.在玻璃的生产过程中,玻璃的厚度是否均匀直接关系到产品的质量.为此,本文介绍了一种在线测量玻璃厚度的装置.提出了一种利用CCD激光位移传感器作为信号接收装置,实时显示测量结果的玻璃厚度测量系统.通过用A/D卡对所测得的数据进行高速采集和存储,由电脑实时读出数据,便可得到玻璃厚度.     

基于3D打印技术的眼科OCT设备计量校准装置研制

为了评估眼科光学相干断层成像（OCT）设备的分辨率、视场角、图像匹配度、深度测量准确性等多个关键参数,确保设备输出量值的准确性与有效性,设计并研制了一种模拟真实人眼结构且参数可溯源的模拟眼,包含角膜和晶状体等人眼主要屈光结构。设计并依托3D打印技术加工了用于横向与轴向分辨率检测的三维分辨率板;设计加工了用于视场角检测的阶梯状同心圆环结构;同时设计加工了用于图像匹配度检测的交叉光纤组件和用于深度测量准确性参数检测的平行玻璃板组件,可适配于模拟眼眼底凹槽内。使用共焦拉曼显微镜对三维分辨率板尺寸溯源,横向和轴向最小可检测分辨率分别为9.7 μm和5.7 μm;使用尼康投影仪对同心圆环尺寸及光纤直径溯源,最大可检测视场角109.03°以及最小62.5 μm的图像匹配度检测;使用尼康高度计对平行玻璃板中心厚度溯源,其测量不确定度小于5 μm。经过对商用眼科OCT设备测试表明,结合微纳3D打印技术的计量校准用模拟眼具有精度高、集成度高、适用范围广、稳定性强等优点,适用于眼科OCT设备的计量校准。     

Study of solar cell fabrication using an electrostatic thick-filmprinting method

A novel thick-film circuit printing technique which is based on the electrostatic principle known as noncontact electrostatic thick-film printing was developed for the metallization of edge-defined film-fed growth (EFG) solar cells. The conventional thick-film solar cell inks were modified by adding 10-20% terpineol solvent. The effects of ink viscosity, applied voltages, nozzle diameter, and nozzle-to-substrate distance on line definition and ink-flow rate were investigated. A simple theoretical model was derived for the electrostatic ink ejection. The minimum line width obtained was 3 mm. Multilayer printing was able to be used to raise the line film thickness. The maximum line width obtained was about 20-30 mm for a single run. The system is now completely computercontrolled and capable of printing films onto solar cell substrates reliably, with a high degree of accuracy. Multiple-layer prints can be made with food layer-to-layer registration     

基于数字光栅投影的浮法玻璃缺陷检测方法研究

提出了一种基于数字光栅投影的浮法玻璃缺陷检测方法。由数字投影仪投射的光栅条纹经过玻璃带在背景平面上成像,用位于玻璃带上方的高速相机采集受到玻璃带表面调制的图像,再由计算机对采集到的缺陷图像进行相位提取和重建,得到受玻璃缺陷调制的离面位移分布图,并计算求出玻璃带表面的屈光度。以检测难度较大的光畸变缺陷为例,验证了本文方法的可行性。实验结果表明,本文方法能检测光学变形较小的缺陷,检测精度可以达到0.1mm。     

墙纸印刷涂层厚度在线检测方法研究

为了有效地解决墙纸在生产过程中印刷涂层厚度在线检测问题,以达到提高墙纸产品生产质量和生产的效率的目的,本课题对墙纸印刷涂层厚度在线检测问题进行了研究。基于激光传感器原理,以TI公司的TMS320F2812DSP芯片为核心处理器,解决涂层厚度测量的一系列问题。该系统能够实现在线动态检测和非接触测量。     

无机导电油墨在电路板丝网印刷中的应用

导电油墨就是指印刷于非导电体承印物(如塑料、玻璃、陶瓷、纸板等)上,使之成为具有传导电流和排除积累静电能力的油墨。导电油墨是一种导电性复合材料,即在导电油墨体系中,有无数个导电粒子均匀地分散在液态料中,形成一种包含溶剂的浆状物,处于绝缘状态。当油墨印刷固化干燥后,溶剂挥发,导电材料和粘合剂等固化,使彼此之间紧密连结为一体,导电粒子间的距离变小,自由电子沿外电场方向移动而形成电流。导电油墨根据导电材料性质的不同可分为无机导电油墨和有机导电油墨。在电子丝网印刷中,无机导电油墨是其主要的印刷材料,从集成电路、线路板、按键、开关等的丝网印刷一般都使用无机导电油墨,它是目前电子丝网印刷中主要的应用材料。     

激光回馈玻璃材料微小内应力检测技术

平板玻璃广泛应用在建筑、交通、航天等领域,其应力大小是衡量产品质量的重要指标,为快速准确地检测退火后玻璃中的微小应力,本文基于激光回馈效应研究平板玻璃应力测量技术。通过论述激光回馈理论中的偏振跳变现象,分析系统中存在的测量锁区问题,并采用增加偏置波片的方法,间接扩大了系统测量范围。对样品的测量结果进行误差分析,排除外界温度引起的误差后,检测技术的精确性与重复性得到提高。实验结果表明:平板玻璃样品的应力测量结果中最大值为0.65 Mpa,标准差低于0.15 Mpa,属于产品的标准应力范围,此外测试系统具有结构简单、精确度高、稳定性强等特点,为实现在线无损检测平板玻璃应力提供重要方法。     

激光双路对称透射法在线测量平板玻璃厚度

针对传统测量平板玻璃厚度的不足,基于光的折射原理,提出一种双路激光对称透射法,设计了在线测量平板玻璃厚度的装置,以线激光做光源,以对称平面镜组为光路转换装置,将对称分布的光路调制为两束相互平行的线激光,线阵CCD 传感器作为视觉探测工具,并针对测量图像的特点,选定背景与目标的过渡区域段的灰度值,作为单束线光带图像的边界阈值,使用改进灰度重心法提取线光带中心像素。通过对待测样品的实验检测,结果表明该方法测量精确可达0.1mm,该精度符合玻璃生产线中对其厚度检测标准的要求。由此证明了该方法的可行性,并具有良好的实用价值。