REVO测头在非正交式三坐标测量机中的探测矢量修正算法

REVO测头是基于正交式三坐标测量机设计和应用的,针对在非正交悬臂式整体叶盘原位测量机下应用REVO测头探测姿态不正确的问题,根据悬臂式测量机的结构特点,提出了一种探测矢量修正算法,通过将控制器返回的数据进行分离,并经过建立的旋转臂与测头之间的准刚体模型变换,得到REVO测头探测矢量与机器坐标系下被测工件表面法矢的关系,达到探测矢量修正的目的.实验结果表明:探测矢量经过修正后,测量30,mm长的量块,平均误差值从0.015,6,mm降低到0.003,7,mm,提高了测量机的测量精度,为REVO测头在非正交式三坐标测量机中的应用和深入研究奠定了坚实的基础.

小井斜钻孔轨迹测量方法研究现状

旋转导向钻井技术作为一种应对石油天然气资源开发中遇到的复杂地质条件的新技术,可以在钻进过程中对姿态进行实时测量和控制。然而在小井斜井段,由于三轴加速度计的x轴和y轴的重力分量较小,工具面角和井斜角出现测不准,精度低的难题。针对此问题,对小井斜下姿态测量原理进行了介绍。其次,从常规三轴正交加速度计坐标系结构,非正交坐标系测量结构以及加速度计的冗余结构三个方面进行调查研究,总结了在这三种结构下的各种测量精度提升方法,并讨论了各种方法的优点和局限性。最后对未来小井斜姿态测量研究技术提出展望。通过对小井斜姿态测量精度提升问题的现状分析,为后续行业内解决相关问题提供方法借鉴。

关节式柔性三坐标测量机测量模型

与传统的三坐标测量相比关节式柔性三坐标测量机具有高度灵活性,这使之成为近年来坐标测量领域的研究热点。由于结构的相似性,关节式坐标测量机测量模型可采用Denavit-Hartenberg方法,通过齐次坐标变换,得出坐标转换矩阵,并将其应用于关节式柔性三坐标测量机建模。

柔性关节式坐标测量机的误差源分析与建模

近30年来研究发展了可用于多种制造业的各种几何形体参数测量的柔性关节式坐标测量机,它具有灵活、轻便、价格较低等优点,适宜于现场使用,但限制其应用的关键就是其测量精度问题,本文首先建立测量机的测量模型,然后对影响测量机精度的误差源进行分析,建立更有效的误差模型。通过求出误差模型中各个参数并进行修正补偿后,大大提高测量机的精度,并分析了测量机存在最佳测量区域的问题。

垂直导向钻井工具姿态测量方法研究

自动垂直导向钻井工具是复杂结构井的钻井新工具,它通过自动控制作用在井壁的推靠力以控制钻进方向,实现纠斜稳直的目的。因此,导向钻井工具姿态测量方法研究是实现自动垂直导向钻井的重要基础。基于对垂直导向钻井工具姿态测量原理的分析,研究了近垂直条件下采用重力加速度计测量工具姿态时不可测和测不准的问题,为解决以上问题,提出了重力加速度计的非正交测量方法,并对典型姿态角度进行理论分析与计算推导。解算结果表明,与常规方法相比,非正交测量方法的姿态测量误差大幅减小,改进效果显著,满足了垂直导向钻井工具的测量精度要求。通过水力驱动测试试验,验证了重力加速度计非正交测量方法的有效性。

坐标测量技术发展方向

论述了坐标测量技术的历史地位和需要解决的问题。讨论了智能三坐标测量机的工作原理和关键技术。分析了柱坐标测量机、球坐标测量机、关节臂测量机、光笔式测量机、三角法测量系统、多边测量系统等非正交三坐标测量系统的特色;论述了非接触测头,特别是共焦式测头在坐标测量中的应用前景。介绍了国内外纳米测量机的研究现状。

REVO五轴测量系统重构与建模方法研究

REVO五轴测量系统是基于正交式坐标测量机设计和应用的高效率、高精度测量系统.针对在非正交式坐标测量机环境下应用REVO五轴测量系统,提出了REVO五轴测量系统的重构与数学模型.建立了REVO五轴测量系统原始返回数据的构成模型,从返回的合成数据中分离出光栅数据;基于准刚体理论,建立了REVO测头误差补偿模型.通过实验验证了误差补偿模型的正确性和有效性,经过误差补偿,测量误差平均值从-0.190,3,mm降低到0.001,1,mm.本文的研究内容对于在非正交式坐标测量机下应用REVO五轴测量系统具有重要意义.

磁通门磁强计校准装置研究

本文介绍了磁通门磁强计校准装置的系统组成,包括大开口大均匀区的三轴磁场线圈、磁场线圈非均匀性的补偿方法、三轴磁场线圈非正交性补偿方法、串并联组合磁场线圈分流电路等,分析了校准装置的测量不确定度主要来源,给出了验证结果。该装置可开展磁通门磁强计(含传感器)示值误差、线性度、正交度等参数的校准,其成果已应用于十多家单位的磁场测试系统和数十家单位的磁通门磁强计校准。