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。     

基于哈特曼传感器的激光波前分布测量技术

激光波前分布作为ISO新列入的衡量激光光束质量的重要参数,对其有效、准确地测量显得十分重要.根据哈特曼波前测量原理,详细介绍了基于哈特曼传感器的激光波前分布测量装置、哈特曼传感器波前斜率测量方法和常用波前重构算法,引入一种定标哈特曼传感器针孔阵列与CCD间距的方法,分析定标实验数据及使用已定标的哈特曼波前分析仪测量波前的实验结果.实验证明定标方法可靠有效.     

高精度位移传感器测量

利用高精度的F-P激光干涉仪,研制了一套用于高精度位移传感器的校准装置,可以校准示值误差为十几个纳米到几十个纳米的高精度位移传感器.测量原理是利用F-P激光干涉仪的灵敏度高、测量精度高等特点,将干涉仪和被测传感器同时测量放置在精密位移工作台上,通过比较激光干涉仪移动镜的位移量和被测传感器的位移量间的差异,得出被测传感器的线性,整个测量过程完全由计算机控制.该系统测量范围为0～25mm,测量不确定度为6 nm+l/2 nm(k=1).     

影响激光三角测头测量精度的因素及其补偿措施

在高精度的激光三角位移测量中,传感器本体组成器件的性质及其外部工作环境对测量精度都有很大影响。本文详细分析了传感器各组成部分可能带来测量误差的各个因素,提出传感器的标定措施;并从实际使用角度分析了影响传感器精度的外部因素,其中主要包括被测表面倾斜、表面光泽、粗糙度、颜色以及扫描速度等。     

位移传感器测量方法

针对位移传感器的检定校准,提出一种采用测长机测量位移传感器示值误差的新方法,可以实现对拉线位移传感器、激光位移传感器、光栅式或电感式位移传感器等各类位移传感器的校准,并应用此方法进行了实例测量和误差分析,为实际应用提供指导.     

激光液位传感器在炸药装药中的检测应用

在对炸药装药中多种液位检测技术对比分析的基础上,提出了选用激光传感器实现真空装药条件下的液位检测．进行了模拟材料试验,验证了检测结果与实际间隙之间存在的线性关系,测量的介质、介质密度及激光束穿过中间玻璃窗对检测结果影响很小,但入射角对于接收反射的激光是很重要的．炸药装药试验验证了激光传感器检测技术在炸药装药中运用的可行性,并简单说明了激光传感器应用于生产线中实现了真空条件下的装填液位的自动及准确控制．     

基于激光散射原理的矿用烟雾传感器检定装置

针对亟需矿用火灾烟雾传感器检定装置的需求,提出矿用烟雾传感器的检定方法。根据朗伯比尔定律,将检定装置测量的遮光率推算到1 m厚度烟雾遮光率;运用激光散射测量原理,提高低浓度烟雾的测量灵敏度;采用高速同步触发烟雾传感器和外部光功率计的标定方案,解决无标准烟雾试样的困难。实现一套检定装置,主要由烟雾发生器、激光测量单元、处理电路等组成,具有响应快、测量精度高、灵敏度高等优点,也适用于地面消防用粒子型烟雾传感器的检定和传感器出厂校准。     

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。     

飞机表面划痕非接触测量仪的研究

介绍了一种飞机表面划痕非接触测量仪。它以激光三角传感器为主要组成部件，并附以机械扫描装置，可完成被测飞机表面划痕的非接触测量。在分析了被测表面散、反射特性的基础上，给出了激光三角传感器正确放置方式，并提出改善测量精度的传感器姿态调整法。针对浅划痕测量时噪声较大的特点，提出利用子波分析的方法突出被测划痕形貌的信号处理方法，实验表明了此方法的可行性。本测量仪具有非接触测量、测量范围大、精度高、结构简单、成本较低的特点。     

激光位移传感器校准方法研究

文章分析了常见的激光位移传感器校准方式,基于激光位移传感器的工作原理和JJF 1305-2011,设计了一套校准激光位移传感器的标准装置并研究了相应的校准方法,最后在实验室环境下开展了相关的校准实验及其示值误差的测量不确定度评定.     

面向包装物品的激光扫描测径系统设计

目的为适应包装物品测径的需求,设计面向包装物品的激光扫描测径系统。方法通过研究激光扫描技术在测距方面的应用,设计出适合包装物品测径需求的激光扫描测径系统装置,原理是将光源设计为可见激光,将包装防护的物品通过可见激光的测量扫描后,经过光电转换程序将光信号转化为电信号。转换后的电信号再经数据处理系统进行整理,得出准确结果,并在激光扫描测径系统中显示出来。结果该装置具有数字化的通信接口,与PC机连接组成智能化的包装物品测径装置,可对激光信号转化成电信号进行整理、分析和处理,并进行实时跟踪、监控,形成记录,如在包装物品扫描测径过程中出现意外时,能及时反馈给控制系统。结论该激光扫描测径系统实现了包装物品的全自动化、快速、精确测径,可靠性高,可进行动态、流水化、实时在线检测,同时对包装物品没有损伤。     

激光自准直角度测量系统建模方法研究

基于透视投影变换,提出了一种新的激光自准直测角系统建模方法,通过对系统安装误差因素和模型外参数的仿真分析,提出了一种带有内外参数的激光自准直简化测量模型,为激光自准直测角系统建模、标定等问题的解决提供了一个有效的理论依据,具有一定的理论意义和工程实际应用价值.     

基于互相关分析的激光自准直小角度测量技术

应用光学自准直原理,选用激光二极管（LD）为光源,位置敏感探测器（PSD）为光电探测器,构建了一种基于互相关分析的激光自准直小角度测量系统.为了提高小角度测量精度,该系统对光源进行正弦调制,利用互相关分析解调出待测小角度信息.根据互相关分析理论,设计了信号处理系统,对影响系统精度的主要因素进行了分析.实现了测量样机,并进行了性能测试实验.实验表明,互相关解调系统有效地抑制了噪声的影响,样机具有较高的二维小角度测量精度和示值稳定性,在±150″范围内,最大非线性误差为0.6″,重复性误差为0.2″,漂移为0.4″/4h.     

激光回馈精密测量技术及应用

介绍了激光回馈干涉的理论模型,阐述了激光回馈测量灵敏度高、装置结构简单、可自准直、能够对非合作目标进行精密测量的技术特点。探讨了激光回馈测量技术在工业和科研领域中的应用方向,包括位移、角度、振动、绝对距离测量等,指出利用倍频复用、频率复用、偏振复用、全程准共路等技术可提高回馈测量的应用性能。分析了激光回馈测量相较传统干涉测量的优势,展望了激光回馈测量技术在科学研究、工业生产、精密制造等领域的应用前景,提出通过提高光源稳频精度、研究不同光回馈水平下的实验现象和理论模型、探索新型激光器的回馈效应等方式,进一步提升激光回馈干涉仪的灵敏度和测量性能。     

精密测量和加工中的激光技术

激光具有高方向性、高单色性、高相干性以及普通光源达不到的能量密度等优点。近年来,由于激光技术具有高准确度、非接触、稳定性好等独特优点,在精密加工和测量领域受到了广泛关注。本文综述了激光技术在精密测量和加工领域的应用现状,并根据其测量原理和应用场景的不同进行分类和总结。在现有发展现状的基础上,对激光技术在精密测量和加工领域的发展趋势进行了分析和展望,为进一步推动激光技术在精密测量和精密加工领域的应用提供参考。     

Preliminary study on theory and experiment of photo-mechanics manufacturing and detecting technologies based on laser thermal stress

Mechanical effects of laser thermal stress is a new manufacturing technology, which is made use of thermal stress by high power laser acted on the surface of metal material to generate stress field. The technologies such as formation by laser thermal stress, measurement by laser scratch, measurement by XRD and so on are formed based on mechanics effects of laser thermal stress. The mechanisms of formation by laser thermal stress, measurement by laser scratch and measurement by XRD are analyzed. The theory of photo-mechanics manufacturing based on laser thermal stress is originally put forward whose experiment is primitively researched, and the manufacturing theory by mechanics effects of laser thermal stress is established.     

高温环境激光测振实验研究

根据激光测振原理,搭建了一套高温环境下的激光测振试验系统。利用该系统进行实验,分析了动圈连接杆对振动的传递效果,在中频下的传递误差较小,高频下传递误差较大,并为激光测振实验选取了合适的激励频率。进行了高温环境下的比较法测振和激光测振实验,通过与参考加速度计的测量结果进行对比,得到高温下的比较法测振和激光测振相对误差,并对误差影响因素进行了分析。实验表明,激光测振能够弥补压电加速度计在高温下测振的不足,且具有较好的稳定性和较高的精度。     

几何量数字化测量方法与装备的现状及发展趋势

几何量数字化测量方法与测量装备的发展对制造业影响深远,随着测量任务的多样化与复杂化,对几何量数字化测量方法与测量装备的要求越来越高.本文以现有的典型测量系统为例,根据传感单元工作原理的不同对这些测量系统进行了分类,分别介绍了激光跟踪仪、激光雷达、激光跟踪干涉仪、移动空间坐标测量系统、室内GPS、数字摄影测量系统的数学模...     

激光干涉仪在纳米测量中的典型应用

激光干涉仪具有测量分辨力高、测量结果可溯源等优点,在纳米测量中的应用日益广泛。介绍纳米测量机和低膨胀材料线膨胀系数测量装置中应用的迈克尔逊型激光干涉仪以及在高准确度位移测量装置中应用的法布里-珀罗型激光干涉仪,并结合这些实例对激光干涉仪光学系统设计、测量环境控制、迈克尔逊干涉仪非线性误差补偿以及法布里-珀罗干涉仪量程扩展等方面的关键问题进行分析和总结。所述原则和方法对实现纳米级测量准确度具有重要意义,可为高准确度激光干涉仪的研制及其在纳米测量中的更广泛应用提供技术参考。     

Study on a Thermal-diffusivity Standard for Laser Flash Method Measurements

The National Metrology Institute of Japan (NMIJ) of AIST has been studying the laser flash method in order to establish an SI traceable thermal- diffusivity standard. Key technologies have been developed to reduce the uncertainty in laser flash measurements. In the present study, an uncertainty evaluation has been carried out on the laser flash measurement method in order to determine the thermal diffusivity value of IG-110, a grade of isotropic high-density graphite, as a candidate reference material. The thermal diffusivity measured by the laser flash method is derived from a specimen thickness and a heat diffusion time. And a laser flash measurement is carried out at a given temperature. The measurement system is composed of three sections corresponding to each measured quantity: length, time, and temperature. Therefore, we checked and calibrated our measurement system, and estimated the uncertainty of measurement results for the case of a grade of isotropic graphite.Paper presented at the Seventeenth European Conference on Thermophysical Properties, September 5–8, 2005, Bratislava, Slovak Republic.