基于光学法的水下爆炸冲击波流场压强测量与分析

针对水下爆炸流场多参数测量,发展了基于OpenCV图像处理技术的光学法,对水下爆炸实验中冲击波超压进行测量并与理论和数值结果作对比。发现基于OpenCV图像处理技术的光学法能够较好地实现冲击波阵面的捕获与超压测量并实现冲击波传播过程、爆轰产物发展等流场信息的获取,可为光学法在水下爆炸实验中的应用提供借鉴参考。

基于两平晶三面互检的折射率均匀性测量方法

结合奇偶函数理论,提出了一种基于两平晶三面干涉测量平晶折射率均匀性的方法。该方法通过两块平晶3个表面之间的组合测量,对折射率均匀性引入的误差进行分部求解,生成4个随机波面作为初始3个表面面形和折射率均匀性误差,对其中的均匀性误差复原,结果与初始值仅相差0.6×10-6,残差与平晶表面面形的低频信息无关,仅取决于折射率均匀性本身的旋转不变项。在100 mm口径Zygo干涉仪上完成了两平晶折射率均匀性检测实验。同时通过三平晶透射法对同一块平晶的折射率均匀性进行检测,将两种方法的测量结果进行对比。结果表明两平晶方法获得的折射率均匀性结果与透射法获得的折射率均匀性波面形状相同,指标结果仅相差0.2×10-6,波面偏差峰谷值相差3 nm。分析了影响评估精度的误差项,旋转角度误差与对准误差的影响在实验精度条件下,均方根偏差均小于1 nm。实验结果表明所提出的两平晶三面互检方法能够有效地对平晶的折射率均匀性进行测量。

基于差动共焦法向测量配准的自由曲面测量方法

针对自由曲面设计坐标系和测量坐标系基准不同带来的测量问题,提出了一种基于差动共焦法向测量配准的自由曲面测量方法。方法利用差动共焦曲线过零点位置与被测点准确对应的特性,实现了对被测点的精确定焦;利用PSD在传感器焦点位置对被测点倾角进行精确测量;根据被测点倾角,利用ICP Point to Plane方法进行点云配准,提高了点云配准精度,显著提升了面形测量精度。经理论分析和初步实验证明,方法测量面形PV值的精度可以达到65nm,RMS值达到10nm,PV值与zygo干涉仪测量结果相差7nm,RMS值相差1nm,测量结果误差较小。该方法为自由曲面面形的高精度测量提供了一种新的技术途径。

光学三角法实时测量金属板厚

利用激光束斜入射到金属板上，在另一方向上用透镜将金属板上的激光光斑成像到光电管上。当金属板发生位移时，激光光斑的像将偏离光电管。必须用转镜将光束扫描到某一特定位置，光斑像才能进入光电管中。通过对光束扫描角度的测量，就可计算出金属板的位移量。此法也可推广到金属板的厚度测量中。由于金属板表面反射率变化会对测量带来影响，我们对此作了修正。此测量方法不但是无接触的，且不受测量对象和不利环境对传感头的影响。故可用于生产进行实时监测。

一种基于光学三角法的形貌测量系统

提出了一种基于光学三角原理的物体形貌测量方法。从理论上推导出了被测点的相对高度与像点距离的线性公式,通过这个公式可以由像点距离计算出被测点的高度。在实际的测量系统中,通过工作台的精确位移和像点的移动距离可标定出线性公式中的未知系数。把被测物体放在工作台上,先测出被测点的像的相对位移,然后再通过公式计算出被测点相对屏幕的距离。试验中测量了一个圆柱体上的一些点的三维坐标,通过这些数据绘出了圆柱体的三维形貌。

基于光学法表面粗糙度的测量研究进展

表面粗糙度是机械加工中描述表面微观形貌最常用的参数,随着现代工业对表面粗糙度精度的要求越来越高,提出了许多新的测量方法特别是光学法。介绍了测表面粗糙度的光学方法:聚焦法、干涉法、散射法和散斑法,分析了它们各自的原理和优缺点及研究概况,在此基础上提出了一种新的光学测量方法——计算机纹理分析方法。

基于光学三角原理的内径非接触测量方法

基于光学三角测量原理,提出了一种非接触测量内径的方法。对激光双光三角测量原理与单光三角测量原理进行了分析对比。采用单光三角测量原理设计了一种非接触式测量内径的光电测量系统。论述了系统的组成和总体结构,并通过实验对测量系统的精度进行了验证。结果表明,系统的测量误差不大于0.03mm,重复性测量精度优于±0.03mm。

光学干涉计量中的位相测量方法

对光学干涉计量中常用的位相测量方法进行了综述 ,包括时间相移法、空间相移法、空间载波相移法和 Fourier变换法以及位相展开问题 .

利用光学方法测量薄膜厚度的研究

介绍了测量固体薄膜厚度的光学方法。分析了这些方法的光学原理,对所使用的光源、测量范围、测量精度、实现的难度以及方法所适用的场合等多种因素进行了比较分析,结果表明:对于厚度在10～100μm范围的固体薄膜而言,激光干涉法是一种简单、易于实现且测量精度较高的方法。

CCD用于光学三角法测量金属板厚

利用激光束斜入射到金属板上，再用透镜将激光金属板上的激光光斑成像到ＣＣＤ上，当金属板发生位移时，ＣＣＤ上激光光斑的像也将发生位移。通过对光班像位移的测量，就可计算出金属板的位移量。此法也可推广到金属板的厚度测量中。由于金属板表面反射率变化会对测量带来影响，我们已考虑到对此作了修正。此测量方法不但是无接触的，可不受测量对象、不利环境对传感头的影响。故可用于生产过程进行实时监测。

紫外差分光学吸收法测量污染气体的实验研究

采用差分光学吸收光谱法 ,对紫外波段的SO2 、NO、NO2 污染气体吸收光谱进行了测量 .得到了紫外波段的差分吸收截面 .提出的分波段计算方法对混合气体测量的误差达到 15 %以内 。

Monte-Carlo法在测量不确定度评定中的应用

测量不确定度是与测量结果相关联的参数 ,表征合理赋予的被测量之值的分散性。在测量过程中存在许多可能引起测量结果的不确定度分量 ,这些分量具有不同特征 ,一般应为服从各种分布的随机变量 ,当随机变量出现非正态分布时 ,用常规方法求解会产生较大偏差。 Monte- Carlo法是利用计算机模拟生成服从各种分布规律的随机数并进行统计分析处理 。

基于光学三角形法与图像处理的立木胸径测量方法

为提高林木胸径测量精度,减少劳动负荷,结合光学三角形法、图像处理及最小二乘拟合法,研究一种新的立木胸径测量方法。通过理论分析制定算法,搭建测量系统,对5株不同径级的立木进行测量计算,实验结果表明,采用光学三角形法的测量算法计算的直径精度较高,误差一般小于22 mm,相对误差率小于5.5%。

雾状湿蒸气两相流湿度和水滴尺寸分布的光学法测量

一、引言 湿度、水滴尺寸分布是雾状湿蒸气两相流的2个重要参数,虽然有多种方法可以测量湿蒸汽,如热力学法、热平衡法、示踪元素法、滴定法、孔板法等,但这些方法都只能测量蒸汽湿度,不能测量水滴的尺寸、光全散射法则是一种可以同时测量湿度和水滴尺寸的方法,光全散射法的基本原理是当多个波长的单色平行光照射到湿蒸汽上时,受蒸汽中水滴的光散射效应影响。

用光学法对汽油机燃烧循环变动的测量和评价

研制了一种光纤燃烧传感系统 ,用以测量汽油机燃烧火焰光谱 .试验中测量了 43 1nm (CH) ,5 16nm(C2 )及 5 88nm(H2 O)三种特征谱线在不同工况下的光强变化曲线 .并提出了一种新的评价燃烧循环变动的方法 ,即用光变化曲线的特征参数来评价 .试验结果表明 ,光强变化曲线能够反映燃烧过程进行的好坏及燃烧的时间特性 ,可以用来进行燃烧循环变动的评价 .

圆锥量规锥度的高精度光学干涉法测量

针对超精密数控机床对圆锥量规锥度高精度测量的需求,研究了一种将"大数"和"小数"相结合,准确测量圆锥量规锥度的方法。介绍了锥度测量系统的基本原理及组成,给出了实验测量结果,分析了测量系统的不确定度。该测量方法利用最大分度间隔误差为0.10″的多齿分度台构成高准确度分度系统保证测量"大数"部分的准确性,采用激光偏振干涉装置及精密回转工作台组成小角度测量系统保证测量"小数"部分的精度,而双光束白光干涉系统实现了测量位置的精确定位。实验和分析结果表明,该方法在不确定度置信因子k为2时,锥度测量系统的扩展不确定度约为0.24″,优于0.3″,可实现圆锥量规任意锥度的高精度测量。

基于光学三角形法的太阳帆板平面度测量系统

介绍了一种采用斜光学三角形测量结构和基于虚拟精密测量基准的太阳帆板平面度无接触测量系统及其误差补偿方法。提出的虚拟精密基准的建模与误差补偿技术 ,解决了在非精密基准上实现精密测量的问题 ,研制的系统利用现有平台可实现对太阳帆板平面度的高精度测量。测量结果表明 ,系统对面积为 2 5 81mm× 175 5mm太阳帆板的平面度测量精度达 0 .0 2mm(rms)。

ZnSe:Cl,N单晶薄膜中载流子浓度的电学法测量和光学法确认

为了证实某一研究结果的正确性，常常需要采用两种以上相互独立的方法对同一物理量进行测量或计算．本文采用新颖的远红外光谱技术和常用的Ｈａｌｌ、Ｃ－Ｖ等电学测量技术同时对ＭＢＥ生长的ＺｎＳｅ：Ｃｌ，Ｎ薄膜中的载流于浓度进行评价研究，发现电学法和光学法测量的结果可以很好地吻合，从而确认了ＺｎＳｅ宽禁带蓝绿色发光材料中较高的掺杂水平．

光学针描法表面粗糙度测量及其关键技术处理

介绍了一种基于光纤传感技术的光学针描法粗糙度测量技术．它根据微观表面轮廓对光信号的调制原理，采用计算机技术进行测量控制、数据采集与处理，从而实现对表面粗糙度各常用参数的测量，并给出被测表面的轮廓图形．文中对有关测量原理及其关键技术进行了介绍，给出了实验结果及误差分析．

用光波导法测量外延石榴石薄膜的光学参数

用棱镜耦合在磁性石榴石外延膜进行光导波传输，通过测量传输耦合角，可同时确定外延膜的折射率和厚度．薄膜折射率测量误差为２．８×１０（－３），薄膜厚度测量相对误差为０．０５５．