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。     

基于在线测量的滚动直线导轨副精度保持性测试方法及试验研究

针对滚动直线导轨副精度保持性检测要求,提出了一种基于激光位移传感器测距的滚动直线导轨副运动精度在线检测方法。根据相对运动定理,该方法将4个激光位移传感器在线测量的滑块相对导轨基准的距离变化量转化成导轨平行度和滑块偏转角的变化量。通过滚动直线导轨副精度保持性测试方法,在线测量滚动直线导轨副在实际运行过程中的精度损失量,并与滚动直线导轨副的离线数据对比,有效验证了测试原理的可行性。最后,从多方面进行了误差分析。     

线激光位移传感器像素当量标定方法

为了满足线激光位移传感器的应用测试需求,提出一种基于高度块的线激光位移传感器像素当量的现场标定方法。其中,高度方向上的像素当量利用台阶高度进行标定,以修正厂家设定的像素当量的线性误差;宽度方向上的像素当量则利用台阶块结合传感器的横向移动位移的计算方法得到。考虑到线激光位移传感器可能存在安装倾斜误差,利用台阶块宽度在不同位置的高度差对倾斜角进行了标定,并修正了由倾斜角引入的高度测量误差。经实验证明,本文提出的方法很好地解决了线激光位移传感器在多位置测量时轮廓不连续的问题。     

基于监控影像的结构位移跟踪监测研究

基于监控影像和数字图像处理技术，提出了一种表征结构位置特征点位移变化的方法。首先在结构上安置圆形标靶，用模板匹配法检测圆形标靶的初始图像坐标区域，裁剪出感兴趣区域(ROI);然后用大津法确定该区域的二值化阈值，提取标靶轮廓点坐标，使用最小二乘法将轮廓拟合成椭圆，获得椭圆中心坐标及长短轴尺寸，圆形标靶直径与椭圆长短轴的比值为转换系数η;椭圆中心坐标变化量和η的积为结构实际对应坐标方向的位移量。实验表明：在水平与竖直方向的位移加载实验中，该方法与高精度位移计对比的相对误差均<3%,可以实现mm级位移监测，精准表征结构对应特征点位移变化。     

纳米力学测量系统的载荷与位移溯源校准方法研究

对纳米力学测量系统在准静态压入模式下的载荷因子、位移因子的量值溯源校准方法进行了研究。通过一组标准砝码产生标准载荷,拟合标准砝码质量和传感器输出电压得到载荷因子;利用激光干涉仪测量压针位移,拟合干涉仪位移值和传感器输出电压得到位移因子。采用标准样品对校准结果进行了试验验证,校准后的纳米力学测量系统在国际比对测量中取得了良好结果。     

基于点激光的CRTSⅢ型无砟轨道板轮廓尺寸快速检测方法

CRTSⅢ型无砟轨道板是现代高速铁路运行的基石。但由于轨道板的尺寸较大，且其承轨台的轮廓复杂，对表面精度的要求较高，传统的抽样检测方法无法实现每块轨道板的生产溯源。为此，提出了一种基于点激光测量技术的立式CRTSⅢ型无砟轨道板轮廓尺寸的快速检测方法。首先，采用点激光传感器配合磁栅尺同步采集轨道板及其承轨台轮廓的关键数据。然后，设计了基于差值处理的点激光数据预处理方法，并采用最小二乘法拟合计算关键轮廓尺寸，以实现在轨道板生产线要求的生产节拍内完成轮廓尺寸的自动检测。分别采用所提出的检测方法和三坐标检测法对同一轨道板的9个承轨台进行检测并对比两者的精度，结果显示2种检测方法的测量结果相差较小；利用所提出的检测方法对承轨台的小钳口距进行5次重复测量，结果显示最大极差为0.010 mm。研究结果验证了基于点激光的检测方法具有较高的精度和良好的一致性，能够大幅提高轨道板的检测速度，具有很高的应用价值。     

成形磨砂轮圆弧廓形关键参数在位检测方法及试验研究

针对成形磨砂轮精密磨削加工中准确高效地检测砂轮形状精度的需求,提出砂轮廓形参数在位检测新方法.首先采用线状激光位移传感器采集砂轮表面微观形貌数据,构建测量矩阵模型,再通过滤波去噪、宏观轮廓线提取、非线性曲线拟合等算法分析处理出砂轮廓形曲率半径和圆度误差检测指标.通过磨削验证试验分析和检测不确定度评定,证明该方法稳定可靠...     

激光位移传感器在零件圆度公差检测中的应用

CCD激光位移传感器以其高精度、高效率、高可靠性等优点,应用于精密零件的形位和位置公差的检测中。由计算机控制,利用CCD激光位移传感器的三角测量法,采集被测零件数据后,然后根据最小二乘法拟合标定数据,最后得出零件精确的形位和位置公差。目前可以实现精密零件的直线度、圆度、同轴度等形位和位置公差的精确测量。     

2m比长仪动态校准位移传感器的研究

介绍了2m比长仪的改造及其功能的拓展,用其校准大量程位移传感器的方法.以校准激光三角法位移传感器为例,采用动态校准方法实现可外触发位移传感器的校准.对德国米依公司optoNCDT1700激光位移传感器进行了校准实验,在比长仪滑板运动速度为1mm/s情况下进行了动态测量,实验验证了传感器的全量程线性度小于0.08%FSO.     

基于激光测距的管壳件圆柱度测量系统

本文设计并实现了一种基于激光位移传感器的管壳类零件圆柱度误差的非接触测量系统.利用电动旋转台带动激光位移传感器在圆柱件内部旋转一圈,即可获得该测量截面的轮廓信息,调整传感器的上下高度即可获得零件多个截面轮廓信息.将测量得到的多个截面数据点投影到XOY平面,根据圆柱度的定义,使用粒子群优化算法,拟合得到包括所有测量截面数...     

一种便携式激光位移传感器校准装置

企业生产在线检测中使用许多激光位移传感器,它能够精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化。为了能够实现激光位移传感器的现场校准,研制了一种便携式激光位移传感器校准装置,可以在现场检测,无需将其整体拆卸送检,并结合激光位移传感器尺寸特性,设计研制出符合其测量要求的装置微动台,可以任意方向调节位置。实验证明,本装置满足激光位移传感器的校准需求,解决了无法携带校准设备的难题,可以大力推广,具有较好的应用前景。     

基于椭圆线轮廓度误差评定的椭圆提取方法

简要介绍了目标测头视觉坐标测量系统,分析了测量系统成像目标的图像特征。在此基础上,提出了一种识别和提取CCD图像中目标椭圆的新方法。该方法对CCD图像中的每一个封闭轮廓进行椭圆拟合,根据评价椭圆形状误差的线轮廓度大小来判定该轮廓是否为目标椭圆轮廓。实际检测结果表明,该算法原理正确,易于编程实现,能有效剔除噪音图像,准确提取目标椭圆,具有广泛的实用性。     

彩色图像中椭圆的快速检测算法

椭圆检测是图像处理中常用的技术,由于自然界很多物体都可以用椭圆进行拟合,所以也成为图像分割和目标提取的关键技术.该文分析了椭圆的解析结构,利用椭圆长短轴之间的几何关系,从边缘点集合中选取全局性的参数,快速生成椭圆.算法针对彩色图像,引入了彩色边缘增强算法和基于图搜索的边缘追踪算法,生成封闭的边缘轮廓曲线,对每段曲线进行椭圆拟合,通过拟合评估,形成拟合判决,确定图像中的椭圆区域.算法计算量小,检测速度快,对多椭圆和椭圆弧都能准确检测.     

基于激光位移传感器的手持式轮对尺寸测量仪设计

针对轨道交通轮对几何尺寸检测需求不断增加、检测工具自动化水平低、检测精度低的现状,设计一种基于一维激光位移传感器的手持式轮对尺寸测量仪。该设备以STM32F407芯片作为微控制器,通过控制直线步进电机,配合激光位移传感器实现对轮对廓形二维点云数据的采集,采用基于中值误差与连续度调整权值的平滑算法对点云数据预处理,采用基于轮对轮廓特征的廓形匹配实现轮对尺寸参数的计算。该仪器对车轮轮廓进行全面记录和质量评估,试验证明,该设备在保持较高测量精度的情况下,同时具有高效测量、长时间工作等特点。     

水声传感器自动测试位移机构设计

在水声传感器研制过程和实际装机应用之前,需进行大量的试验来测试其性能及可靠性。根据水声传感器的性能测试需求,设计了能够搭载水声传感器进行水下测试的五自由度精密位移试验台,实现传感器在试验水槽内三个直线方向和两个回转角度方向上位置的全覆盖,并提出了一种可以快速检测梯形丝杠螺母传动回程误差的工程测量方法,通过软件补偿的方法来克服回程误差,实现机构运动的准确定位,满足了低成本模式下多自由度精密定位需求。最终,应用激光跟踪仪对试验设备进行了误差检测,保证测试过程中传感器相对位置的准确性。     

高精度电容式位移传感器校准方法的研究

介绍一种使用激光干涉仪结合单轴精密位移台对电容式位移传感器进行校准的方法。建立了一套高精度电容式位移传感器校准装置,利用单轴精密位移台位移与电压之间的关系产生纳米级的微小位移,同时使用激光干涉仪和待校准电容式位移传感器测量单轴精密位移台的微小位移。该装置可实现电容式位移传感器线性度、测量重复性以及测量分辨率的校准。实验验证了此校准方法的准确性和实用性,对影响校准的主要因素进行了分析,其综合不确定度为2.2 nm。     

基于全息激光技术的纳米级分辨力位移传感器设计

介绍了一种新型的基于全息激光技术的纳米位移传感器。全息激光技术最早广泛应用在CD,DVD等系统中,用以读取光盘信息,并对光盘进行寻迹、聚焦等。文中以采用全息激光技术的全息激光头为核心器件,结合少量光学元件,设计出一种纳米分辨力级位移传感器,并通过实验验证了设计结果。     

基于激光测距原理的锻件倾斜度测量

提出了一种基于激光测距原理的倾斜度测量方法。首先,利用激光位移传感器采集锻件表面信息, 并采用基于回归分析的异常值判别方法剔除测量数据中的异常值; 然后,将获得的距离信息经坐标变换转换为坐标信息,用直接最小二乘法对离散点进行椭圆曲线拟合; 最后,拟合竖直方向的多个椭圆长轴中心点得到锻件中轴线的三维直线方程,根据直线方程计算锻件的倾斜角度。实验结果表明:该方法的测量误差<0.1°。     

线激光扫略的白车身装配特征机器人在线检测技术研究

为实现白车身装配特征位置参数的在线检测,监控和保障白车身焊接尺寸质量,研制了一种基于线激光摆动扫略的白车身装配特征机器人在线检测系统.提出了摆动式线激光单目视觉传感器的测量系统方案和传感器参数标定方法及传感器摆动运动标定方法;分析了传感器摆动采集光刀图像的特点,进而提出了面向孔槽、柱状类装配特征的光刀点云提取算法及位置参数计算方法;进行了系统集成,开发了在线检测系统,并展开工程应用验证.验证结果表明:本技术实现了对白车身各类装配特征快速、精密、稳定的检测.     

基于真空环境的位移传感器校准系统精度研究北大核心CSCD

介绍了基于真空环境下位移传感器静态校准系统原理及其精度验证。传统的位移传感器校准装置和方法都在大气环境下进行,影响因素较多,测量精度也不易提高。该装置通过刚性传动装置,使真空中的位移与空气中的位移保持一致,由位移传感器测得空气中的位移值,由单频激光干涉仪通过迈克尔逊光学系统测得真空中的位移,两者之差,即是传感器的示值误差。最后,按照JJF 1305—2011的校准要求,对被测传感器进行了精度校准。