非接触式纵梁折弯高度检测方法研究

随着变宽度车架使用越来越多,各种非接触式测量方案应用越来越广泛。借助非接触式距离测量设备,快速检测变宽度车架的Z型面高度差,在此基础上通过多点测量、统计数据极大似然估计,构建数学模型,运用最小二乘法拟合直线,并利用计算点与直线的距离来快速判断测量平面与基准平面的间距的方案。通过多次测量以及统计学分析,可实现使用低精度设备达到高精度测量的思路,系统误差约为原来的2/3。研究结果可为快速检测车架纵梁折弯高度提供依据,在大幅度提升测量效率的同时保持较高的稳定性。

扫描平面激光坐标测量系统校准方法的优化

介绍了一种基于旋转平面激光单站测角、多站交汇的坐标测量系统,并对其校准方法进行了优化。分析了系统的测角方式和多传感器交汇测量的特点,阐述了基于传统方法的单基站方位信息测量原理及系统结构,并提出了相应的单站结构参数和系统参数校准方法。针对转轴直线和光平面的特点,设计了配套附件并借助经纬仪标定了结构参数,同时通过接收器确定光平面初始位置来实现多站系统校准。为进一步完善校准技术,分析了影响校准精度的主要误差因素,基于此分别对结构参数标定方式和系统校准过程的控制加以改进,研究了一种系统一体化标定方法。实验显示,系统整体测量误差达到0.1mm,证明了提出的校准方法切实可行,提高了校准精度。

激光标线仪校准方法研究

激光标线仪可以输出相互垂直的水平激光线和铅垂激光线,被广泛应用于建筑工程和装修装饰施工中,然而仪器的误差会直接影响工程质量。通过对输出激光线水平度、倾斜度和直线度等多项误差来源进行理论分析,研究并设计了针对各项误差的校准方法。

一种激光三角测量的标定方法及误差分析

为了解决激光三角测量法在标定时,不能直接准确地测量激光器端口与标定物的距离的问题,采用了一种基于距离差进行标定的方法。该方法利用标定物移动的距离作为标定输入,改进了测量系统的标定方法;采用高斯-牛顿迭代法计算测量系统的参量,分析了测量系统在标定时可能产生的激光像点提取误差和非垂直误差。结果表明,测量距离的精度可达到4.000mm。该方法能够准确标定激光三角测量系统的参量。

钻杆全自动压力矫直机在线检测方法研究

本文提出了一种多位移传感器在线检测方法,即采用多个激光位移传感器快速动态的测量若干被测截面型面点,并通过两点法误差分离算法计算得到对应轴心空间坐标的测试方法。该方法成功的解决了钻杆检测中圆度误差分离的难题。还搭建了一个钻杆多位移传感器在线检测实验平台,并研究了周向旋转装置的误差补偿。最后给出了实验结果,证明该检测方法具有非接触、效率高、精度好的特点,完全适用于钻杆全自动压力矫直机的在线检测。

基于激光修正测量的机床进给系统几何误差辨识新方法

针对目前数控机床进给系统几何误差辨识中所采用的基于激光测量的九线法的不足,为提高进给系统几何误差的辨识精度,通过对九线法的原理性误差进行分析,在九线法原理的基础上提出一种几何误差辨识新方法。该方法通过增加角度测量对直线度误差进行修正,并对测量点的选取和坐标系的选取进行了优化,以得到更加准确的辨识结果。结合单轴进给系统试验台的误差辨识实例,验证了该方法对提高辨识精度的有效性。

面向大振幅、长周期振动校准的零差正交激光干涉测振方法

针对零差正交干涉测量应用于超低频超大振幅标准振动台性能测试时非正交相移误差补偿困难、所需采样率极高的问题,提出了一种欠采样零差正交激光干涉测振方法。在设计消偏振分光测量光路的基础上,提出波片偏航调整方法,进行非正交相移误差的硬件实时补偿;提出基于运动状态预估的卡尔曼正交信号解调算法,对深度欠采样的干涉条纹进行相位信号解调,以大幅降低所需的采样率及产生的数据量。实验和仿真结果表明,文中方法可大幅降低零差正交干涉的非正交相移误差及其对波片角度偏差的灵敏度,且在测量超低频振动时,卡尔曼正交信号解调算法所需的采样率和每通道数据采集点数降低至奈奎斯特采样定理的0.056%。文中提出的欠采样零差正交激光干涉测振方法较好地满足超低频超大振幅标准振动测试的需求。

光纤陀螺一维惯性角度测量误差标定技术研究

针对光纤陀螺的一维惯性角度测量系统长期工作时产生较大的随时间累积误差,提出了一种新型角度测量误差的实时标定方法。此方法基于光学三角法测距的原理,利用2个激光位移传感器测量的位移实现角度的实时测量,在高精度转台上对测试系统进行了实验验证,通过最小二乘拟合法对误差进行了补偿。实验结果表明,该系统的角度测量范围±10°,角度测量精度±0.005°,为光纤陀螺在长时间角度测量方面提供了角度基准。该标定技术使用非接触光学测量方法,对被测物体表面无损伤。

基于矿山法铁路隧道复合式衬砌断面尺寸的施工问题分析及解决对策探讨

矿山法铁路隧道复合式衬砌有开挖成形、超欠挖、衬砌厚度控制难等诸多隧道断面尺寸问题及质量“顽疾”。基于高铁双线单洞隧道复合式衬砌设计和施工实践,分析隧道断面尺寸的预设、施工误差、断面测量、欠挖处理、二次衬砌混凝土厚度和方量等方面的问题,按照保证衬砌不欠挖同时严格控制超挖的理念,在隧道断面的尺寸预设和调整、断面测量方法、欠挖处理和初期支护基面修整、拱墙衬砌台车二次衬砌浇筑混凝土方量计算、断面尺寸质量控制等方面提出施工解决对策和建议。

在线浊度计的校准方法研究及不确定度评定

参考JJG 880-2006《浊度计检定规程》,探讨在线浊度计的校准方法,介绍在线浊度计的工作原理,提出在线浊度计的校准项目和计量特性:示值误差应不超过±10%,重复性应不大于3%,示值稳定性在4h内应不大于5%。对其示值误差测量结果进行不确定度评定,相对扩展不确定度U_(rel)=4.0%,k=2。对校准结果进行分析与讨论,确认各校准项目和计量特性设置合理,该校准方法适用于在线浊度计的校准,可广泛开展在线浊度计的校准工作。

激光投线仪自动检测系统

针对投线仪传统检测方法存在占地面积大、检测效率低下、检测精度低等缺点,设计了一套基于平行光管测角及机器视觉测量的激光投线仪自动检测系统。系统由9根平行光管及面阵CMOS相机组成,能同时检测3根垂线及1根水平线。实验结果表明,相比于传统人工检测,本系统检测精度优于5″;操作简单,检测效率高,单台仪器检测时间小于20s;同时采用了平行光管-CMOS相机图像测量系统,使得系统占地面积小于4m^2。为了便于定位激光线中心,对采集到的图像进行了预处理,提取激光线中心采用灰度重心法的亚像素定位技术。