基于激光位移传感器的厚度测量校准系统设计及应用

为了提高钢板厚度校准的精度和安全性,针对传统接触式测厚仪精度低和射线类测厚仪存在辐射风险的问题,设计了一种基于激光位移传感器的差分非接触厚度测量校准系统。该系统采用差分测量结构,将激光位移传感器分别放置在待测钢板的顶部和底部,通过对传感器数据的采样和计算,实现钢板厚度的准确测量。硬件电路方面采用了STM32核心芯片进行设计,系统软件部分进行了相应的优化设计。试验后,系统重复性精度可达±0.1%,测量允许误差优于±0.05%,同时测量漂移控制在钢板厚度的±0.1%范围内。该系统不仅显著提高了测量精度,同时有效降低了测量过程中的安全风险,在钢板生产和加工领域具有重要的指导意义和应用价值。

激光位移传感器动态幅值校准研究

针对目前激光位移传感器校准所存在的精度低、校准局限性大等诸多问题,本文提出了一种激光位移传感器动态幅值校准的方法。本校准方法首先采用电磁振动台激励标准结构件进行量级放大,以产生特定高频的大位移振幅;然后基于多普勒效应的激光测振仪测得的位移作为标准量,对激光位移传感器的动态幅值进行校准;最后通过一系列不同共振频率的标准结构件对不同频率下的位移振幅校准进行试验研究。研究结果表明:与现有技术相比较,本文提出的激光位移传感器动态幅值校准方法可对激光位移传感器不同频率下的动态幅值进行精确校准,对工程实际应用具有重要价值。

线激光位移传感器在烟支空头检测上的应用

激光位移传感器是一种检测效率非常高的激光测距传感器,具有检测精度高、响应速度快、稳定性强的优点。本文通过合理的设计,成功将线激光位移传感器应用在ZJ17卷烟机上,实现了激光位移传感器对烟支空头的在线检测。

基于激光位移传感器的预对准方法分析

阐述设计的一种基于高精度激光位移传感器实现预对准的方法,并分析晶圆边缘扫描特征对晶圆圆心定位精度误差的主要影响因素。为进一步探究原因,同时测试工件台水平度、采样频率和扫描路径对晶圆扫描结果的影响,验证了使用激光位移传感器实现激光退火前预对准的有效性、稳定性。

基于激光干涉仪的线位移传感器自动校准装置的设计

传统的线位移传感器校准方法在实际应用中存在一些局限性,例如无法消除固有误差、环境因素影响等。因此,研究设计新的校准装置对于提高线位移传感器的精度和可靠性至关重要。目标是设计一种高精度、可靠性强的校准装置,以减小线位移传感器的固有误差并提高其测量准确性。通过对不同的校准装置和技术的研究和比较,探索了最佳的校准方案,并进行了实验验证。

基于激光位移传感器的可视化表面粗糙度测量系统

表面粗糙度是表面微观几何形状误差,它是评价材料加工质量的一个重要参量。传统接触式测量表面粗糙度容易造成表面划伤,且测量速度低,不适合在线测量,而非接触式测量方法能够克服上述不足。本文设计了一种基于激光位移传感器的非接触式表面粗糙度测量系统,对设定区域扫描,实现对物体表面微观变化的在线检测,通过分析反射光强的变化,获得物体表面形貌变化及偏差信息。该系统采用MP340单片机进行数据处理,借助可视化人机交互界面实时监测被测物体表面状态结果。实验测试表明,系统原理直观,测试数据精确可靠,抗背景光干扰能力强,轴向检测范围在1~80µm的测量,精度小于5µm,为实际应用提供一种技术参考。

激光位移传感器的零部件表面损伤非接触检测研究

激光位移传感器存在定位误差,导致零部件表面损伤检测准确率较差,为此设计了激光位移传感器的零部件表面损伤非接触检测方法。利用调平机构垂直于零部件安装激光位移传感器采集零部件图像,并通过传感器中CCD相机标定图像坐标,通过坐标变换来校正图像坐标中的轮廓线畸变,利用实际零部件轮廓坐标与校正后的轮廓坐标相融合,获得零部件的轮廓区域,作为零部件表面损伤检测的背景区域图像,利用最大熵阈值分割算法自动二值化该背景区域图像,使用梯度算法获取二值化背景区域图像中发生突变的灰度值边缘或者点,再进行增长区域,直至检测出零部件表面损伤面积。试验结果显示,该检测方法能够检测出零部件表面的点蚀、擦伤、剥离、裂纹等损伤情况,检测准确率较高,检测误差更小。

基于双激光位移传感器的超长深孔圆度检测研究

面向超长深孔管道内壁截面圆度的高精度与快速检测难题,针对基于单个激光位移传感器的传统检测方式存在效率低,受轴心晃动影响大的不足,本文提出了基于两个激光位移传感器的点式检测方案,并通过建立数学模型与数值仿真的方式,对检测装置旋转轴的偏心参数与两个激光位移传感器的安装偏差参数进行了仿真,分析了各参数对深孔管道圆度评价结果的影响。在此基础上,提出了存在安装误差的两个激光位移传感器数学校正模型,并搭建了管道圆度检测实验系统,验证了该模型的有效性。结果表明,相比于两个激光位移传感器所采集的数据直接进行圆度评价,对校正之后的数据进行圆度评价,其圆度值从0.30~0.50 mm范围降低到0.05~0.15 mm范围,测量时间由18.7 s缩短到9.8 s。

基于2D位移激光传感器的钢轨波磨动态检测方法

针对2D位移激光传感器在高速和宽波段的钢轨波磨动态测量过程中受到点头振动和噪声干扰的问题,提出一种基于经验模态分解(EMD)的分趋势式数据拼接方法。首先,将采集到的波磨数据进行EMD,并将其分为长趋势与短趋势;然后,通过盲识别方法提取出数据采集中产生的偏移角度,从而准确提取出相邻采样数据之间的相干数据集;最后,通过不同趋势段的数据配准完成相邻采样数据集的拼接。实验结果表明:所提方法可稳定、精确地在真实铁路测量环境中对钢轨波磨进行测量。

一种强度补偿反射式光纤位移传感器的研究

:提出一种等间距排列的三探头反射式光纤位移传感器 ,该传感器通过双路接收的方法来实现光强补偿。从理论上对该种传感器的补偿机理作了详细的分析 ,得出了位移特性调制函数的表达式 ,给出了仿真曲线。结果表明 ,这种光纤传感器可以有效地消除因光源光强波动。

新型反射式光纤位移传感器的分析与设计

在传统反射式光纤位移传感基础上 ,提出了一种新型的可测量被测物体反射面与反射光纤端面绝对距离的光纤位移传感器的设计方法 ,并对其工作原理及特性进行了详细的分析和讨论。

基于激光传感器的滤棒长度高速在线检测系统

为解决滤棒生产过程中,滤棒长度无法实时监控的问题,本文提出采用两台激光位移传感器的非接触式测量方式,建立滤棒长度的理论计算模型,设计由激光位移传感器、工控机、PLC、人机交互界面等组成的滤棒长度高速在线检测系统,实现了滤棒长度的在线检测、检测数据存储、不合格品剔除报警。测试结果表明:该系统实现滤棒长度的在线检测,检测精度为0.01mm;系统运行稳定可靠,操作简单易懂,人机交互性较好,对提高滤棒长度的在线监控水平、自动化程度和滤棒质量具有较好的实用价值。

反射面形状对反射式光纤位移传感器理论特性的影响

研究了反射式强度调制型光纤传感器中反射面的形状对光强调制特性的影响 ,推导得出了含反射面形状因子的光强调制函数。计算机仿真结果表明 ,若凸反射面曲率半径变大 ,则特性曲线的死区将变小 ,前坡无显著变化 ,后坡线性范围增大而灵敏度降低 ;若凹反射面曲率半径变大 ,则特性曲线的死区变小 。

反射式光纤位移传感器的线性补偿研究

采用随机型光纤位移传感器和半圆型光纤位移传感器，对光纤位移传感器特性进行线性补偿，从而扩大了传感器的测量范围．

基于激光位移传感器的键槽对称度非接触检测方法研究

对称度是键槽重要的几何公差之一,其数值大小直接决定了传动机构的性能。目前,基于专用量具的接触式测量方法存在容易划伤零件表面、自动化程度低和测量精度低等问题,提出基于激光位移传感器的键槽对称度非接触检测方法,通过传感器采集多个键槽截面轮廓数据,采用空间解析几何原理提取轮廓关键点坐标值,并推导出获得对称度误差的数学表达式。与三坐标测量结果进行试验对比,结果表明,所提出的方法检测误差小于10%。

反射式光纤位移传感器数学模型的优化

提出一种基于改进的遗传算法的反射式光纤位移传感器数学模型优化方法 举例说明了该方法的应用 ,并将其与传统的Causs Newton优化方法进行比较 结果表明 ,用改进的遗传算法优化反射式光纤位移传感器的数学模型具有速度快、精度高的优点 ,且不像传统优化方法要求有一充分接近最优点的初值

一维和二维反射式光纤位移和转动传感器

给出了一种能够在一维方向或二维方向精确确定物体位移和转动的光学纤维传感器 .从一个大直径多模光纤中发射出的光 ,入射到一个由平凸透镜和平面镜组成的系统的曲面上 ,光经反射后 ,被小直径的多模光纤收集 ,经处理后确定物体的位移和转动 .两者的分辩率分别达到微米量级和百分之一度 .

基于激光位移传感器的城轨列车受电弓滑板磨耗检测方法

针对城市轨道交通(简称:城轨)列车受电弓滑板磨耗检测精度较低的问题,提出了一种基于激光位移传感器的城轨列车受电弓滑板磨耗检测方法。设计了受电弓滑板磨耗检测装置。采用该检测装置,通过数据筛选、数据融合和倾斜校正,获取受电弓滑板的实际轮廓线;将受电弓滑板的实际轮廓线与标准轮廓线进行曲线配准,获得受电弓滑板的磨耗曲线,实现受电弓滑板磨耗状态检测。在实验室搭建受电弓滑板磨耗检测装置进行实验,实验结果表明,与传统的检测方法相比,该检测方法具有较好的检测精度,符合城轨列车受电弓滑板磨耗测检测的实际要求。

利用激光位移传感器高精度测量圆柱齿轮齿距方法

为了提高圆柱齿轮的加工生产质量,提出利用激光位移传感器进行高精度测量圆柱齿轮齿距的方法。采用激光位移传感器进行圆柱齿轮进行齿轮齿距图像采集,结合摄像机与激光器的相对方位获取其三维坐标,构建圆柱齿轮齿距的世界坐标系,利用线结构光视觉技术实现对圆柱齿轮的测量轴直径求解,根据发射的激光形状分析圆柱齿轮光条图像的特征点,通过编码技术对光条进行跟踪,检测光条特征点并计算侧头相对于齿轮轴心线的最大变动量,根据圆柱齿轮表面的光栅图实现高精度测量。测试结果表明,该方法进行圆柱齿轮齿距测量的偏差较低,精度较好,能够实现对圆柱齿轮齿距的非接触式高精度测量。

基于自准直原理的紧凑型激光位移传感器光学系统设计

分析传统直射式和斜射式激光位移传感器的特性,结合两者的优势,设计了一种基于自准直原理的紧凑型激光位移传感器。在结构上,利用直线结构取代了大三角的光路布局,形成自准直式光路结构。引入分光比50%的分束镜,与光轴成45°角放置,将会聚透镜和成像透镜合为一枚,并使聚光镜、分束镜和光电探测器共轴,简化了系统结构,减小了仪器体积,同时,推导了符合自准直原理的Scheimpflug条件。利用光学设计软件Zemax对光学系统进行仿真,系统采用单透镜的结构形式,前表面为Forbes非球面,入瞳直径像质量和系统尺寸均达到最佳。该系统具有测量范围大、分辨力高、结构尺寸小、光能损失小等特点,通过实验与Keyence激光位移传感器比较,该系统能够保证测头分辨力1μm、综合检测精度±2μm的技术指标。