三维表面粗糙度测量方法综述

表面粗糙度测量是评估零件表面特性的重要手段。经过二十多年的发展,三维表面粗糙度逐渐成为反映工件表面特性的重要指标。本文总结并比较了多种三维表面粗糙度的测量方法及特点,根据测量过程是否接触被测表面,将三维表面粗糙度测量方法分为接触式测量法与非接触式测量法。接触式测量法主要包括触针扫描法;非接触式测量法主要包括光学法(相移干涉显微法、相干扫描干涉法、数字全息法、共聚焦显微法、共聚焦色差显微法、点自动对焦法、变焦法、激光三角法和光切法)和电镜法(扫描电子显微法、扫描隧道显微法、扫描近场光学显微法和原子力显微法)。针对每种测量方法的发展现状,本文讨论了其适用范围及局限性,并指出未来的发展方向。     

基于摄像头测距的数字图像处理方法研究

针对传统接触式测距方法的局限性,介绍了一种利用数字图像处理技术实现测距的新方法.通过对USB摄像头采集的激光光斑图像进行相关的处理,提取图像的特征信息,建立特征信息与被测位移的定量关系,从而完成位移的非接触测量;并通过实验验证了该方法的可行性,不仅避免了复杂的摄像系统标定,而且计算简单且易于实现,有较高的实用价值.     

基于人脸视频的心率参数提取

为了在舒适非接触环境下检测被试者的心率变化,本文设计了一种通过普通摄像头来检测心率参数的信号处理系统。首先,将KLT(Kanade-Lucas-Tomasi)算法跟踪识别到的人脸视频图像转换到YCbCr颜色空间来进行皮肤检测,并同时转换到Cg颜色通道来提取高质量的光电容积脉搏波(Photoplethysmography, PPG)信号。然后,用Morlet复小波作为母波绘制PPG信号的小波能量谱图。最后根据心率信号的生理特性,去除伪点噪声,提取随时间变化的心率参数。实验结果表明,该方法在静息状态下的测量结果同标准仪器测量结果的平均绝对值误差|M_e|小于2 bpm(beats per minute),误差的标准差SD_e小于2.5 bpm,RMSE均小于2.6 bpm;头部运动状态下两种测量方法的|M_e|均小于2.3 bpm,SD_e均小于2.9 bpm,RMSE均小于2.9 bpm。对两种测量方法进行Bland-Altman一致性分析,其测量结果显示静息状态下差值的均数■为0.295 7 bpm,95%置信区间为-3.340 1~3.931 4 bpm;头部运动状态下■为0.383 2 bpm,95%置信区间为-3.677 1~4.443 5 bpm,表明本文提出的非接触式方法的测量结果同标准仪器的测量结果具有高度的一致性。     

无触点交流稳压器的特性研究及功率流分析

无触点交流稳压器具有许多优点,它将逐渐取代传统的交流稳压器.现有文献大多数只对无触点交流稳压器的原理、主电路及如何实现软硬件进行介绍,而对其特性及深层次问题却很少有文献进行讨论.这里重点分析了无触点交流稳压器的功率流,解释其内在的运行状态,最后通过实验加以验证.     

基于撞针原理的高粘性微喷系统的设计与分析

为了实现对高粘性微量液滴的高效率喷射,研制了一种基于撞针原理的非接触式微喷装置。采用压电陶瓷作为驱动装置,再利用菱形放大机构进行微位移放大,采用有限元软件对菱形放大机构进行静、动态特性分析,确定喷针和喷嘴的配合形式及相关尺寸,然后利用MATLAB软件进行动力学方程的求解,仿真结果显示,喷针的位移和速度均满足喷射条件,最后针对5～10Pa.s粘度的液体进行了微喷实验。实验结果表明:该微喷装置可稳定地实现胶液的喷射,输出流量随着驱动电压的增大而增大。     

基于平行光枪弹几何全尺寸非接触检测

针对目前枪弹弹丸几何参数机械检测精度低,对弹壳有磨损,测量参数非定量等不足,提出了基于上位机 PC与二维高速尺寸测量仪通过串口通信的非接触测量方法,实现了对弹丸外形参数以及弹壳和弹头装配同轴度等尺寸非接触测量。该方法通过平行光照射被测物体,Labview 编程软件平台对于数据进行处理,可以完成对弹丸几何全参数高速率高精度的测量,根据所测实际参数判断弹丸是否合格,并积累大量数据以待后续处理实现对弹丸的甄别。     

大曲面检测技术研究

大曲面的检测对于三坐标测量机是一个难题,以电子经纬仪作为传感器的工业测量是一种新的方法,可以解决这个难题.这种测量属于非接触测量,因此被测工件的状态是不受约束的.另外一个优点是它可以在较大的测量范围内达到较高的测量精度.在本文中,检测了处于架设状态下的大曲面,同时研究了相关的检测技术.由于直接得到的测量结果是采样点的三维坐标,所以首先需要分析其坐标与被检测量之间的关系,根据曲面的特征,其坐标偏差的标准偏差值作为评价型面质量的参数;然后建立相应的检测系统.在建立的过程中,需要考虑检测精度和曲面与经纬仪的位置关系.检测结果表明,这些技术可以实现对大曲面的高精度检测,并且具有广泛的应用前景.     

火箭橇试验动态点火信号监测方法

以火箭橇的试验环境为背景,对火箭橇试验过程中动态点火信号的实时监测进行了研究,通过对接触式和非接触式为代表的多种测试方法进行对比,选取了一种非接触式高精度和高可靠性的动态点火信号实时监测方法,进行了实验室验证和现场试验验证,证明了该方法的可行性。     

Correct shielding gas selection in dual wire GMAW

K-type thermocouples are fabricated using a chromel wire and an alumel wire of 50 m by the non-contact discharge welding method. The welding is carried out at six different butt angles. The size of the hot junction tends to decrease with an increase in butt angle, when the butt angle is larger than 1.4 rad. The response rate is measured and it is almost proportional to the reciprocal of the size of the hot junction. It is shown that the size of the hot junction is an important factor for the response rate. Wire diameter is another important factor for temperature measurement of small objects. When temperature is measured at the same point by a thermocouple under the conditions that only the hot junction and its vicinity are heated, the output of electromotive force, i.e. indicated temperature, will depend on the wire diameter. As the metal wire is a good thermal conductor and the rate of heat transport is proportional to the area of the wire cross section, deviation from the true value increases with an increase in wire diameter. Our experiments showed that the indicated temperature decreased linearly with the wire diameter. Furthermore, we measured the discharge voltage and current at various setting currents and discharge gaps.     

红外热成像系统开发及其在冶金工业中的应用

红外热成像系统将物体表面的热辐射显示成二维的可视图像，它是热成像技术，红外标定技术，图象处理技术，多媒体技术和图象压缩与恢复技术等多项高技术的集成，在冶金自动化的电气故障诊断，非接触在线测温和窑炉监测等方面有广泛用途，本文概要介绍我们开发成功的３种热成像系统的基本原理，系统组成，主要技术性能和在冶金工业中的应用情况。