基于双线激光测量系统的滚波成熟断面特征分析

为深入研究坡面薄层水流的滚波特性,该研究对坡面薄层水流深度测量系统的精度进行标定,并将其优化为双线激光水深测量系统,在3种坡度和6种流量条件下,采用非接触式测量方法实时测量滚波成熟断面位置的水深。结果表明:坡面薄层水流深度测量系统的精度确认为0.473 mm/格,双线激光水深测量系统的最佳间距为0.04 m。流量和坡度显著影响滚波波速、波高、波高差值及频率,流量的影响(效应量0.655~0.963)大于坡度(效应量0.232~0.874)。坡度显著影响波长,而流量对波长无显著影响。波速随流量增加而增加,但随坡度增加,流量对波速的影响降低。在不同坡度条件下,波高对流量的响应各异。3°坡度下,波高随流量增加先增高后降低,而在较大坡度下(9°和15°),波高处于小流量条件下(2~8 L/min)增幅较大,分别为3.74和4.63 mm。随着流量增大,3°与9°的波高差异增加,但9°与15°之间的差异则减小。此外,波高差值随流量增加显著增大,但随坡度的变化受到流量的影响差异呈现出先增大再减小的趋势。流量增加会导致频率增加,且15°坡度下增幅最大,为2.37 Hz。各坡度的频率差异随流量增大表现为先减小后增加,其临界流量值为8 L/min。小坡度下(3°)波长随流量波动增加,而在大坡度下(15°),较大流量会抑制波长发展。大流量条件下(16~20 L/min),各坡度的波长差异显著。该研究为提高坡面薄层水流测量精度,进一步探明薄层水流滚波的动力学特性提供理论依据。

激光测量技术在油气开采地形测量中的运用——评《地球化学在油气系统中的应用》

随着科技的进步,激光测量技术不仅在油气勘探领域得到广泛应用,还在环境监测、地形测绘等多个领域显示出其独特价值。在油气行业中,激光测量技术不仅提高了资源勘探的效率和准确性,而且有助于更好地规划开采作业,最小化对环境的影响。由(美)M.劳森等著作的《地球化学在油气系统中的应用》一书以Muglad盆地和Bighorm盆地作为案例,展示如何将地球化学测试技术与油气系统研究结合起来,为油气系统分析提供新的视角和方法。

基于激光测量的输送机低能耗运行控制系统的研究

针对李楼煤矿带式输送机运输系统在运行过程中主要采用的是额定最大速度运行模式,无法根据输送带上的煤量情况实时调整带速,实际运行时存在输送带满载率时高时低不稳定,带式输送机的运行成本相对较高的问题,从提高效率、降低能耗、减少磨损、提高使用寿命出发,提出了基于激光测量的煤量精确识别系统及变频调速系统改造方案,利用激光分割技术和激光条纹中心提取算法实现了对输送带上煤量的精确识别;利用变频调速和闭环反馈控制技术实现了带式输送机在运行过程中根据煤量自动调节带速。实际应用表明,改造后煤量识别系统对煤量的识别偏差为±1.1%,同等条件下将输送带的运行速度降低了24.8%,提高了带式输送机输送效率和运行的经济性。

反应堆压力容器主螺栓表面缺陷的线激光测量与涡流检测对比

涡流检测是核电站反应堆压力容器主螺栓的主要检测方式,该方法主要用于对螺纹根部的缺陷进行表面检测。线激光测量技术是一种近年来新兴的非接触测量方式,通过高速激光扫描实现物体表面形貌的大面积、高分辨率测量,具有快速、非接触及高精度等特性。采用两种方法对反应堆压力容器主螺栓进行检测,试验结果表明,两种方法均可对其缺陷进行有效检测,线激光技术能精确到微米级,测量结果更加直观,且容易定量、定性,为主螺栓检测中的缺陷判定提供了可靠的数据支撑;两种检测方法各有优劣,实际检测时应取长补短,从而为反应堆压力容器主螺栓提供更加智能化、高效的检测方案。

基于激光测量仪的风塔法兰平行度和同轴度检测技术及应用

法兰平行度与同轴度是风电塔筒焊后检验的重要指标,这两项指标关系到塔筒吊装后的安全稳定运行。为了提升法兰平行度与同轴度的一次合格率,本文提出一种基于Easy-Laser激光测量仪的风电塔筒法兰平行度和同轴度检测技术,该检测技术定位精度可达0.01mm,能够准确反映塔筒法兰的平行度与同轴度,使生产流程更加顺畅,提高了生产效率。研究结果表明该技术在风电塔筒的检测方面具有良好的推广应用价值。

关于三维激光测量技术在压实质量精准快速检测中的创新研究

对于面板堆石坝等水利水电项目而言,精准快速检测压实度是控制大坝填筑质量的关键。目前,测定压实度主要采用坑测法(即灌水法),此方法劳动强度大、效率低,影响施工进度。近年来,三维激光测量技术的出现和发展为空间三维体积的获取提供了全新的技术手段,并得到了广泛的应用。采用三维激光测量技术测定坑体体积的方法,可以省去传统坑测法设置基准钢环、灌水称量、计算等繁琐步骤,避免实施过程中操作、计算误差。本文通过多种三维激光测量技术手段与传统灌水法测定坑体体积进行比较,阐明其工作原理并验证其相关性、可操作性,从而实现面板堆石坝坝体填筑质量精度快速检测。

一种基于激光测量的自动钻孔系统研究

针对弹药壳体等圆柱体工件表面的自动钻孔需求,基于激光测量技术提出一种龙门式机器人自动钻孔系统设计方法。采用激光位移测量技术实现了工件轴向基准接合面、预制孔中心轴向位置、预制孔中心圆周位置等参数的在线监测和计算,自动识别钻孔目标位置。通过伺服电机驱动三坐标桁架机械手实现钻孔机构在工件长度方向和圆周方向钻孔位置全覆盖,并利用PID控制算法实现钻孔深度的精确控制。经过试验证明:该钻孔系统运行稳定,预制孔中心位置测量标准差为0.02 mm,钻孔深度精度达到0.15 mm,提高了钻孔质量,实现了弹药壳体钻孔工序的人机隔离,能够满足实际生产需求。

基于激光测量技术和视觉测量技术的汽车零部件在线测量系统分析

随着人们经济水平的不断提升,汽车逐渐成为人们日常出行的交通工具,而汽车的安全性备受关注。汽车在线生产中零部件的检测技术非常关键,其发展和可靠性对汽车综合质量影响巨大。文章基于激光测量技术和视觉测量技术探究在线检测系统,阐述激光测量技术和视觉测量技术的相关内容,分析在线检测系统在实际生产中的应用效果。在线检测系统可以有效解决对尺寸精度、安全性标准要求严格的零件加工问题和在线实时测量的相关问题,具有极高的现实推广价值。

轴对中的激光测量工艺在船舶修船的应用

对激光测量进行了初步的介绍,之后针对泵浦对中测量、主机和艉轴孔轴线对中测量分别讲解了其测量工艺的改进。

基于激光测量的典型扇形航空喷头喷雾羽流雾滴粒径空间分布研究

近年来,植保无人机在现代农业中展现出了明显的优势,但植保无人机所适配的典型扇形喷头的雾化性能尚待进一步研究,尤其是喷雾羽流的雾滴粒径空间分布特性亟待明确。使用DP-02激光粒度仪分别对CFA11001、CFA11002、CFA110015、SF11002、SF110015、TeeJet11002、TeeJet110015共7种典型扇形航空喷头进行了喷雾羽流雾滴粒径空间分布特性测定。试验分为横向和纵向轴线两种测定形式,其中研究横向轴线雾滴粒径的分布时,固定喷施压力0.8 MPa,等间距选取了7个连续的横向测量点,喷头选择CFA11002、SF11002和TeeJet11002型;研究纵向轴线雾滴粒径的分布时,固定喷施压力0.5 MPa,等间距选取了5个连续的纵向测量点,喷头选择CFA11001、CFA11002、CFA110015、SF110015和TeeJet110015型。结果表明:横向轴线的分布特点:在固定喷施压力0.8 MPa的条件下,3种型号喷头的D_(V0.1)、D_(V0.5)在各横向测量点位的数值变化不大,并且两侧关于中心点呈较好的对称分布,而D_(V0.9)除了TeeJet11002型喷头呈现对称分布,CFA11002型和SF11002型喷头并没有表现出对称分布的特性,这可能与喷头的材质有关。同时,通过试验分析发现喷头喷施的雾滴粒径越小,喷雾越均匀,左右两侧的雾滴粒径大小与喷头处的相差越小,即该喷头的雾化效果也就越好。纵向轴线的分布特点:在固定喷施压力0.5 MPa的条件下,5种型号喷头的D_(V0.1)在各纵向高度测量点位的数值相差不大,但CFA11001、CFA11002、CFA110015这3种延长范围型喷头的D_(V0.5)、D_(V0.9)随着测试高度的增加呈现下降趋势;而对于标准扇形喷头,TeeJet11002型喷头的D_(V0.5)随着测试高度增加而增大,其D_(V0.9)则是随着测试高度增加有一个先减小后变大的趋势,而SF110015型喷头的D_(V0.5)、D_(V0.9)随着测试高度的增加均呈现增大的趋势,且D_(V0.9)的这种变化趋势要比D_(V0.5)更加明显。这一结果表明喷头类型对喷雾羽流雾滴粒径纵向分布具有较大的影响。研究结果可为扇形航空喷头的设计与选择提供参考,对优化植保无人机喷施作业方案也有一定指导意义。

激光测量在核电发电机反向3D建模中的应用

在发电机不抽转子检修机器人科研项目中,传统方法是根据现场测量结果设计机器人。存在精度差、细节少、耗时长的问题。另外,设计出的机器人也难以确定是否会与发电机发生干涉。本文提出一种使用3D扫描仪加激光跟踪仪对发电机进行扫描建模的方法。为减小传统激光扫描仪在大范围扫描数据拼接中引入的累计误差,本文创新性的在测量中引入了激光跟踪仪系统进行全局测量网络的建立,减小误差,使得整体的测量数据精度相比传统的拼接方法提高了一个数量级。本文将介绍扫描逆向工程的组网原理和实施过程要点。

三维激光测量技术在机场道面病害区沉降测量的应用

在民用运输机场的运营管理过程中,当道面稳定性不良时,可能会导致道面沉降问题,严重影响飞机起降的安全性,因此需要定期对道面进行检查。本文利用三维激光测量技术,对临沧博尚机场飞行区道面板块进行数据采集,分别进行了水准观测与三维激光扫描测量,对比二者测量精度、与测量效率的差异。试验结果表明,三维激光测量方法能够在满足机场道面建设规范前提下,缩短外业测绘人员劳动强度,并且三维激光测量技术在精度方面符合要求。

三角法激光测量系统的误差分析及消除方法

从理论和应用两方面分析了三角法激光测量系统的误差,得出:定点标定和插值可以消除 光学放大率随测量点位置变化的影响;双光路方案或标准点校准方法可以消除光线路径随环境温度、湿度变化而引入的误差;提高激光束质量和采用峰值求光斑中心的方法,可以消除激光束强度分布、物体表面粗糙度、CCD传感器、信号处理电路等引入的误差。

激光测量标定机器人坐标系位姿变换的正交化解算

针对大型装备智能制造中的机器人在线位姿激光跟踪测量与实时引导需求,提出了一种机器人坐标系与激光测量坐标系标定转换和解算方法。设计了基于距离原则的机器人末端光学工具中心点TCP(Tool Center Point)位置标定算法。通过运用空间点坐标重心化配置算法和基于罗德里格矩阵变换的最小二乘优化算法解算出了具有单位正交性的位姿变换旋转矩阵。进行了机器人坐标系位姿变换激光测量标定和优化对比实验,旋转矩阵初值和正交优化值进行点坐标转换后的综合RMSE分别为0.579 0mm和0.501 5mm。结果表明该方法能够有效改进姿态旋转矩阵正交性,并提高位姿变换解算精度。

航空压气机叶片型面激光测量系统研究

提出了一种用于航空压气机叶片型面测量的新型装备 ,对系统设计、采样策略、误差补偿等关键技术进行了研究 ,从理论上说明了该方案的可行性。

光线弯曲对激光测量热钢板厚度的影响

以无热源大平面空气壁模型,用传热学理论计算了大平面热钢板附近空气的一维温度分布,从而得到了大平面热钢板附近空气的一维折射率分布。利用光线折射理论,求出了光线的传输路径和像点的偏离量。分析和计算表明:当钢板温度、测量角和测量距离等参数增大时,像点偏离值就随着增大。对于钢板激光测厚系统,采用单表面单光路时,光线弯曲引起的测量误差较大,并且基本不随测量厚度减小而减小。采用完全对称的双面双光路时,左右光路的像点偏离正好抵消,光线弯曲引起的测量总误差很小,而且随测量厚度减小而减小。

超精密运动台激光测量模型及误差补偿算法

分析激光测量中阿贝误差与余弦误差产生的原因,分两种情况讨论阿贝误差与余弦误差对测量光程的影响:一是忽略激光干涉仪加工误差与安装误差的理想模型;二是考虑干涉仪加工误差与安装误差的非理想模型。计算两种情况下测量光束的光程长度,建立x、y方向直线测量位置不受运动台倾斜或旋转影响的测量模型,进而推导出运动台五自由度激光测量算法。实例证明该算法能有效地进行阿贝误差与余弦误差补偿,满足超精密运动的要求。该算法已成功应用于半导体加工设备中。

微粒直径及直径分布的激光测量技术

本文较全面地介绍了微粒直径及直径分布的激光测量技术。详细讨论了光全散射法、光角散射法、衍射法及激光脉冲全息法的测量原理、适用范围及其发展。研究结果表明，光学法测粒具有测量粒度范围广、重复性好、精度高、不接触样品。

超精密车床激光测量误差补偿系统的研制

详细分析了激光测量系统测量误差产生的原因，并提出了补偿测量误差的方法，进而建立了ＨＣＭ－Ⅰ型超精密车床激光测量误差补偿系统．系统分辨率为０．０１μｍ．

车轮热轧轮胚尺寸激光测量系统的研究

采用激光测量和视觉测量相结合的方法设计了车轮热轧轮胚尺寸激光测量系统的硬件结构和测量方案,设计了系统的靶标标定方法,并针对高温状态的曲面尺寸进行了测量实验。通过分析实验结果,得到测量系统对于常温状态下车轮轮辋相关尺寸单次测量的标准差分别为0.3865mm、0.1862mm和0.1561mm,20-1000℃热态测量时,测量结果的标准差为0.0390mm。