机器视觉波纹阻火盘表面波高测量方法

针对目前波纹阻火盘采用人工取点的方式对波高进行测量引起的效率低、误差大等问题,提出一种基于机器视觉的波纹阻火盘表面波高测量方法。该方法先利用线阵CCD相机配合二维运动平台扫描的方式获取图像,再利用改进的FLANN自适应特征点匹配筛选算法优化拼接过程,提高线阵图像配准准确度,然后采用基于Zernike矩的亚像素边缘检测算法准确获取边缘定位,并结合该文提出的波高尺寸测量原理以及最小二乘法,确定最大波高对应的两个像素点的坐标,最后根据线阵相机标定结果计算得到实际波高尺寸。利用波纹阻火盘线阵图像进行实验,并与影像仪法测量结果进行对比,实验结果表明该测量方法测量误差在±0.02 mm以内,满足实际工业生产需要。

超精密气体静压系统节流器法向随机微振动研究

以无气腔平面节流器为研究对象,对节流器流固耦合法向随机微振动进行了理论仿真和实验研究。受限于节流器厚度与气膜厚度尺寸的差异和输入初始边界条件,建立了节流器的COMSOL仿真简化模型,对节流器气膜微流场进行双向流固耦合数值模拟。仿真结果表明,节流器的法向随机微振动幅值关于节流器中心对称,且由中心向边缘逐渐增大;微振动幅值随气体入口流速的增大而增大。实验采用纳米级激光测振仪,依次测量供气压力为0.1,0.2,…,0.5 MPa时尺寸为75 mm×50 mm×14 mm的HEXAGON双环联结型节流器多个不同位置的法向振动,实验结果表明,法向随机微振动幅值分布特性与仿真结果一致,关于节流器中心对称,且由中心向边缘逐渐增大,验证了节流器法向微振动的“跷跷板”振动形式;在0.5 MPa供气压力下,边缘振动幅值超过1 nm。对实验数据进行功率谱密度分析,结果表明不同供气压力下法向随机微振动均在9.4 kHz和10.6 kHz处产生较大功率,可认为与节流器气膜流固耦合系统的固有频率有关。研究结果有效地揭示了节流器法向随机微振动的特性,为气体静压系统避开随机共振区、优化气体静压系统的设计提供了理论指导。