光电内径测量技术研究进展

内径测量技术一直是工业生产中零部件测量的研究难点,近年来以航空、汽车等领域中高精度轴承、缸体等内径检测,武器系统中的火炮身管内径检测为代表的内径检测技术出现了新发展。针对以光电技术为基础的内径测量技术进行分析,研究了光学杠杆法、激光三角法、结构光法、激光干涉法4种光电式内径测量技术的原理及新进展,从技术特点、主要应用范围等方面分析和比较了各类内径测量方法,并对内径测量技术的发展趋势进行了展望。

非接触三点内径测量法中角度安装误差的校准方法研究

由于操作简便,非接触三点内径测量法常用于工业现场测量。为提高工件内径测量精度,对在安装中无法避免的位移传感器角度安装误差进行分析建模,提出了一个新的考虑角度安装误差的非接触内径测量模型及一种基于多观测位置联立方程的误差校准方法。通过仿真分析了模型中观测位置数、工件内径尺寸与其他参数的设置对校准结果的影响,确认了在观测位置数大于4时即可实现对误差的校准。最终,使用激光位移传感器构建内径测量系统并开展实验,验证了角度安装误差校准方法的有效性,圆工件的内径测量的绝对精度与重复性精度分别在0.6μm与0.4μm以下。

基于色散共焦原理的内径测量技术研究

为了满足小口径深孔类零件的高精度非接触测量需求,研制了一套适用于较大测量范围的高分辨力光学测量系统。利用色散共焦测量原理,建立了微位移量系统,结合光谱分析技术,形成了高分辨力光学测量系统。首先,基于色散共焦原理,设计了色散物镜结构;其次设计爬行结构,利用电机带动反射镜旋转,完成深管不同截面的径向几何尺寸测量;再次,通过最小二乘法以及误差分析与补偿,对系统误差进行分析;最后通过搭建实验平台验证。结果表明:该测量系统可实现小测量范围达到5 mm,测量误差优于3.3μm,具有测量精度高、测量范围较大、结构紧凑等优点,对解决小尺寸深孔类零件内径测量难题具有重要实用意义。

子宫内径测量与妊娠终止方式的关系

子宫颈是子宫的一部分,通常成年子宫颈长度为子宫长度的1/3,约3～4cm。妊娠后子宫肌纤维肥大增长,子宫颈长度随之增长、变软,仅次于子宫体和子宫峡部,产后4周子宫完全恢复至正常形态。但由于妊娠期手术或多次妊娠流产、分娩影响宫颈和宫体的复旧,可引起宫颈。

数字相关方法在S195型柴油机气缸内径测量中的应用

提出一种新的非接触式、在线、高精度的测量方法,用来测量柴油机气缸内径。对数字相关方法在测量应用中所涉及到的测量原理、相关函数等进行了分析研究,得到这种测试系统在测量气缸内径的测量准确度理论值一般可达±1μm,在实用中能满足检测S195型柴油机气缸内径在线测量±4μm的精度要求。

火炮身管内径测量现状及发展趋势

火炮身管在高温高压火药气体和高速弹丸的反复作用下,内膛受到不同程度磨损,其径向磨损量的测量对于确定火炮射击性能及身管剩余寿命具有重要意义。针对各种火炮身管内径测量方法和技术进行了分析和比较,研究了非接触测径技术及与径向磨损量密切相关的身管剩余寿命预测的发展趋势。

自定心内径测量装置设计

针对传统内径百分表测量存在的常见误差,设计了一种三点自动定心的内径测量装置。利用圆周内均布的三点测头可以实现被测孔径的圆心定位,同时推动45°锥体沿轴线相对滑动,借助弹簧张力达到平衡,实现孔径变化的测量。使用设计的卡盘定位机构和旋转机构,可以测得孔径任一位置、任一截面的最值变化量,实现孔径的圆度、直线度参数测量。

基于VB的炮管内径测量仪微机化改造

介绍了基于VB 6 0环境下对炮管内径测量仪的微机化改造。通过VB与ADAM 4 0 18M模块的结合来实现实时数据采集 ,采用VB作为人机界面和数据处理平台 ,可以实时显示、存储和分析测量数据。结果表明 ,仪器经改造后可大大提高测试精度和分辨力。

一种火炮身管内径测量系统优化设计

在基于激光三角法的火炮身管内径测量系统设计中,通过定心算法和数学关系式推导得到的被测身管截面圆心位置和内径。但实际测试过程中,发现测量结果存在定心不准、精度不足,特征缺失的问题。针对该情况,采用一种中位值滤波53H算法对采样点的粗大误差数据进行剔除处理,采用三次样条插值法对数据量进行扩充,提高了数据精度,保留了特征情况。实验表明,优化后的系统具有测量稳定性强、定心准确、内表面特征还原程度高等特点,满足实际应用需求。

多功能心血管内径测量器的研制及临床应用

本文报告我们研制的多功能心血管内径测量器,经临床应用,效果满意,现介绍如下。 多功能心血管内径测量器结构 测量器材料选择稀有金属钛,由连杆及测量探头两部分组成。连杆由直径2.5mm,长150mm的可任意弯曲金属钛丝组成,其两端分别焊接直径不同的测量探头,测量探头共有10个,分别焊接在5根钛丝的两端,其直径分别为19、20、21、23、25、27、29、31。

基于频域干涉的小口径长身管内径测量系统

二级轻气炮发射管内膛加工质量对动高压物理冲击加载实验数据的准确度有着重要影响。基于全光纤频域干涉测距技术研制的内径测量系统,可精确测量小口径、大长径比二级轻气炮管内径。该系统采用微型光纤探头作为频域干涉测距传感器,能对管内膛被测点坐标进行精密测量,经椭圆方程拟合后可准确获得待测截面内径。对长度为7 400 mm的Φ28 mm型二级轻气炮炮管通体内径进行了测量,结果表明:在入口处、出口处与三点式内径千分尺测量结果的极差仅为0. 014 mm.

基于机器视觉的光纤连接插芯内径测量系统

为了实现针对光纤连接插芯内径参数的精密和快速测量,首先采用了机器视觉方案,通过显微镜把内孔图像成像在高分辨率的CCD上,并获取图像,然后通过图像处理方法,计算出了光纤连接插芯的内径大小和真圆度,最后通过合理设计相应的硬件和软件,实现了光纤连接插芯内径参数的快速非接触式自动测量;同时提出了一种确定图像边缘的新方法,消除了光强变化对阈值设定产生的干扰,并对所采用的参数检测算法进行了阐述。实验结果表明,整个自动测量系统的测量精度达到了亚微米级,且具备抗光强变化干扰的性能。

活塞式气体流量标准装置活塞缸内径测量及不确定度评估

针对活塞缸自身结构特点对测量器具的限制,提出了三坐标测量机测量活塞缸内径的方法。以名义内径为19 mm、45 mm、140 mm的活塞缸为例,对活塞缸的内径、外径和厚度进行测量,比较不同方法测量得到的活塞缸内径的差异,验证了三坐标测量机测量活塞缸内径的可靠性。此外,分析了活塞缸的形状特征对其内径测量不确定度的影响,得到活塞缸内径测量结果分别为18.999 mm、44.983 mm、139.975 mm,测量相对不确定度分别为0.016%、0.015%、0.010%。

内径测量的误差分析及对策

系统地论述内径测量过程中常出现的测量误差,分析了其产生的原因,提出了消除或减少测量误差的方法,从而保证了测量结果的可靠性和产品的质量。

超深内径测量仪的研制

通过对深孔工件内径测量必要性的论述，提出了解决此问题的途径和实施办法即电测法，从而较好地解决了测量难等诸多实际问题。

基于激光干涉法的大型工件内径测量系统设计

当利用激光干涉法对大型工件进行现场测量时,需铺设长行程直线导轨,导致测量系统结构复杂;为解决该问题,采用模块化接杆式结构的可伸缩测量臂,设计了一套基于激光干涉位移测量的大型工件内径测量系统。该系统由位移测量模块、旋转驱动模块和数据获取与处理模块三部分组成;位移测量模块的测量臂采用双支撑外径递减式结构,有效减少了大尺寸测量时的弯曲变形;采用Pratt法与LM法相结合的融合法进行最小二乘法圆拟合,精确得到被测工件半径和圆度等参数。对研制系统装置进行了定心实验、系统静态稳定性实验、实际工件内径测量及重复性实验等,重复性测量实验测得同一圆周的半径和圆度标准偏差分别为17.60、25.48μm,不同圆周的半径和圆度标准偏差在几十微米内波动,符合测量工件的加工精度。结果表明该系统可应用于大型工件的现场测量,可有效检测和评估工件内径和圆度等参数。

基于激光三角法的火炮身管内径测量系统设计

为了解决目前火炮身管内径测量精度低、内表面形貌还原度差和测量不方便的问题,设计了一种基于激光三角法的火炮身管自动测量系统。该测量系统主要选用激光传感器、单片机和步进电机,设计推进式的机械测量结构,利用几何定心原理,对火炮全身管自动测量;最小测量内径为60 mm;采用滤波、三次样条插值法对采样数据进行处理,显著减小了测量误差。使用测量系统对不同口径的身管进行测量,测量结果表明,该测量系统能稳定工作,能实现对不同内径的身管进行测量,测量分辨率为0.001 mm,测量精度为0.02 mm,测量点准确,上位机各部分功能正常,能对身管内壁磨损缺陷等情况很好地还原。该测量系统测量误差小,测量效率高,测量系统操作简单,实现了高自动化,同样能应用在同类管道测量中。

一种火炮身管内径测量算法的优化方法

在基于激光位移传感器测量火炮身管内径的测试系统中,通过控制步进电机带动激光位移传感器进行非定心测量并绘制出身管内径实际轮廓和标准圆,以此作为判别身管内壁磨损情况的依据。研究发现该算法在实际应用中可能存在因结构装配而导致的系统误差,同时由于算法逻辑较为复杂而易造成计算疏漏。对此,提出了一种水平台校准测量的方法对可能存在的系统误差进行补偿,并改进算法逻辑结构以简化计算过程,实现了对原算法的优化。

基于激光传感器的滑膛炮身管内径测量算法优化

在基于激光传感器的滑膛炮身管内径测量系统中,通过求解剩余半径与圆心角进而恢复身管尺寸理论推导得出,但实际测量过程中发现该算法存在精度不足、特征缺失的情况。针对该问题,提出了一种插值后滤波的改进算法,利用三次样条插值对数据量进行扩充,同时均值滤波区间数m设为5,提高了数据精度,保留了特征情况。对比实验表明,改进后的算法效果优于改进前的算法。