机械制造领域测量技术的发展研究

介绍机械制造中测量学科的内涵和组成,指出测试计量技术是机械制造领域不可或缺的重要组成部分,是机械科学研究和先进制造的眼睛;机械制造中的应用和创新需求,决定着测量技术领域的主要研究内容和发展方向。随着近几年世界经济格局的变化和我国经济技术高速发展的趋势,测量技术的先进程度将成为我国未来制造业赖以生存的基础和可持续发展的关键。基于国际、国内机械制造领域测量技术近几年的发展和现状分析,就目前我国机械制造中测量技术发展的特点,预测今后几年机械制造领域测量技术的研究热点和发展趋势。对机械制造中测量技术领域国家应重点发展、支持的方向提出建议。     

乒乓球偏心检测方法

在充分尊重现行国际乒乓球联合会制定的新T3标准的前提下, 提出了一种基于气流中悬浮和机器视觉的乒乓球偏心的检测方法. 该方法通过多次有序摄取处于悬浮旋转状态的乒乓球图像, 以不同截面圆最小二乘拟合圆圆心点集的最小包容圆直径作为评价乒乓球偏心程度的基本参数. 实验结果表明, 拟合圆圆心点集的最小包容圆直径能有效反应乒乓球的偏心程度. 该方法为乒乓球偏心的在线检测提供了技术基础.     

嵌入式线结构光角度视觉检测及误差补偿

建立了基于DM642的嵌入式线结构光角度视觉检测系统,用于精确实时地在线检测线结构光角度.首先,将以CCD为图像传感器的装置与基准平面固定,以线结构激光发生器为光源的装置与被测平面固定;用CCD采集投影屏上的线结构光图像,再由DM642进行实时处理得到线结构光的角位置,并对角位置进行标定来获得被测平面与基准平面的夹角.然后,分析系统误差源,得出系统主要误差是由CCD感光面阵平面与投影屏平面之间的夹角α所致.最后,针对此误差项建立数学模型,并根据模型采用圆光栅控制激光发牛器精确转动3个角位移,由圆光栅所得的精确角位移值和对应的图像检测值计算出标定夹角a的大小和方向,并对由此夹角误差导致的检测误差进行精确补偿.实验结果表明:在a为0.331 97°时,经误差补偿后的圆光栅角位移值和对应的图像检测值之间的转角误差由22.522％减小到0.595％,系统测量的不确定度为0.051 44°.     

基于公共光学基准的大尺寸空间角度测量关键技术

提出了基于公共光学基准的大尺寸空间的角度测量方法。通过在数米至十几米的大尺寸空间内建立公共光学基准,结合视觉测量和计算机图像处理技术,借助测量公共方向基准与各个几何元素之间的夹角,可简便地实现对大尺寸空间的异面几何元素之间夹角的测量。分析了建立公共光学基准的方法。按照所提出的测量方法,对相距7m的两条异面直线的空间夹角成功地进行了现场测量。     

四路激光跟踪柔性坐标系统绝对零位标定

在激光跟踪干涉三维坐标测量系统中,系统的标定精度直接影响着系统最终测量精度。由于自标定方法的标定精度不高,为了提高系统标定精度,并给出系统的绝对零位值,提出了一种直线法标定思想,利用一个普通的激光干涉仪,测量出目标点沿直线运动的位移量,然后计算出坐标系统的基点坐标和绝对零位值。考虑到基点和目标点的位置布局对系统标定精度的影响,分析并确定了一种优化布局方案,并对其进行仿真。仿真结果表明,目标点对称分布的布局所标定出来的基点坐标和绝对零位值精度较高。     

光纤、电容液滴分析仪(一):原理与实验

介绍一种用于液体特性研究的新型仪器——光纤、电容液滴分析仪(FCDA：Fiber—Capacitive Drop Analyzer)。该仪器利用光纤液滴分析技术和电容液滴分析技术制成特殊的液滴传感器，获取经过液滴的光强信号随液滴生长变化的规律，得到反映液体综合特性的“液滴指纹图”。通过对部分样品进行测试实验，证明液滴指纹图可以作为鉴别液体的依据，同时具有测量液体物理、化学特性参数的潜力。     

光纤、电容液滴分析仪(二):系统设计

详细介绍了光纤、电容液滴分析仪(FCDA：Fiber—Capacitive Drop Analyzer)的系统设计方案和各组成部分的具体实现方法，包括液滴传感器的设计、微量供液系统的设计、信号处理电路的设计和仪器研究平台的开发。     

液滴分析仪传感信号处理方式的研究

电容、光纤液滴分析仪FCDA (Fiber-Capacitive Drop Analyzer)是一种新型液体分析仪器,该仪器可以得到反应液体综合特性的"液滴指纹图".本文将详细的描述液滴分析仪的传感信号处理电路,包括前置放大、分离滤波等电路.通过对部分样品测试实验,得到具有可比性的液滴指纹图,证明传感信号处理电路可以满足液滴分析仪的具体要求.     

液滴分析仪光电传感器的改进

针对液滴分析仪光纤、电容传感器多次测量重复性不高,影响液滴分析测量精度的关键问题,重新设计了传感器结构,在电容环形极板外部增加屏蔽结构。采用数字电容信号测量法代替原有激励模拟测量方法,电容传感器测量极小值标准差为0.0017 pF,极大值标准差为0.0024 pF。改进光纤信号测量电路,利用无限增益低通滤波器避免由于放大倍率过高引起的自激震荡,光纤传感器测量峰值标准差为0.0199 V,提高了液滴分析仪测量精度。