基于图像预处理的光学元件表面粗糙度测量系统

在测量光学元件表面粗糙度时,测量结果往往比较片面,为此设计基于图像预处理技术的光学元件表面粗糙度测量系统。获取原始元件表面粗糙度干涉图像,通过对表面形貌图像实施图像去噪处理与倾斜校正处理获取滤波结果,通过自适应中值滤波算法实施图像的去噪处理。在粗糙度参数评定模块中,根据取样长度对评定长度下定义,实施光学元件表面粗糙度的全面评定。利用设计系统测量三种光学元件的表面粗糙度。实验结果表明:通过设计系统能够获取高成像质量的表面粗糙度干涉图像,实现多种元件表面粗糙度的全面测量,具有一定应用价值。

一种自由曲面三维形貌光扫描测量装置

工件表面形貌通常会对使用性能造成直接影响。由于目前常采用接触式测量,易受被测件材质及表面特性的影响。因此,为有效解决传统接触式测量仪面临的技术难题,本文研究了一种自由曲面三维形貌光扫描测量装置。

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。

影响钢表面红外光谱发射率的因素分析

利用研制的双光路对比法发射率测量装置对影响钢Q235表面光谱发射率的几个因素分别进行了研究,在823～1273 K之间测量了几种粗糙度不同的钢样品表面光谱发射率;探讨了表面粗糙度对钢表面光谱发射率的影响;用非线性最小二乘法给出了发射率随温度的变化关系。研究结果表明:对于同种材料的钢Q235,表面粗糙度对光谱发射率的影响在低温时比高温时更显著;钢表面光谱发射率随温度的升高呈指数关系增大,升至1230 K后,钢表面光谱发射率趋于稳定;加热时间对光谱发射率的影响很小。

测量表面粗糙度的新型光纤传感器

介绍了一种测量表面粗糙度的准直型光纤传感器。该传感器成功地消除了光纤测头到被测表面距离变动和环境的杂散光线对输出的影响,传感器光通量的计算方法可用于位移及其它反射型光纤传感器的特性分析和结构设计。

表面粗糙度光学测量方法研究进展

表面粗糙度对工件的性能有很大的影响,由于机械、电子及光学工业的飞速发展,对精密机械加工表面的质量及结构小型化的要求日益提高,使得表面粗糙度测量显现出越来越重要的地位。采用光学方法测量表面粗糙度具有非接触、无损伤、测量精度高等优点。介绍了用光散射法、像散法、散斑法、光干涉法、光学触针法测量表面粗糙度的原理及研究进展,讨论了上述方法各自的优缺点,对表面粗糙度测量的发展方向进行了预测。

表面粗糙度、表面微观轮廓及微位移激光测量集成化方法的研究

通过研究激光散射法测量表面粗糙度、三角法测量微位移、干涉法测量表面微观轮廓三种几何量测量技术的共性 ,设计新型光路 ,将三种光电测量技术集成为一个测量仪 ,使其成为采用同一光源、基本同一光路、同一光敏接收器的新型光电精密测量仪器 ,而同时具有三种测量功能 .

磨削过程中表面粗糙度的在线测量系统

介绍了一种以光纤作为传感器的表面粗糙度在线测量系统。提出了用镜反射光强与３０°方向散射光强的比值获取表面粗糙度的方法，测量范围大，而且测量结果不受光源和工件材料的影响，测量精度高。并针对磨削过程中测量存在的问题，提出了采用冷却液冲排铁屑和被污染的冷却液的解决方法。该系统对磨削过程进行了实际测量，得到与实际相符的结果。

基于机器视觉的表面粗糙度测量与三维评定

表面粗糙度的测量与评定一直是机械行业的重要课题。提出了一种基于机器视觉检测工件表面粗糙度的方法。首先利用显微镜获取端铣、刨、车不同等级下工件表面的序列图像,采用方差聚焦测度算子对序列图像中的每一个点进行高度计算;然后再利用高斯插值法计算出微观物体表面的准确高度,重构其表面微观形貌;最后计算出各个工件表面的三维粗糙度。通过对实验数据的分析和讨论,可以确定出表面均方根偏差Sq、表面偏斜度Ssk和表面峰密度Sds这三个参数,它们是常用地对工件表面粗糙度进行评价的可靠参数,可为以后三维粗糙度体系的科学建立提供依据。

LAMOST高分辨率光谱仪杂散光分析

为了提高LAMOST-HRS (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope-High Resolution Spectrograph)光谱分辨率以及光谱仪效率,并建立一套可在仪器概念设计阶段分析杂散光的方法,开展了在不进行BSDF测量的前提下,对系统杂散光建模、分析的研究。首先根据粗糙度测量数据计算关键参数,构建Harvey散射模型。接着通过显微镜观察光学面,由MATLAB进行图像处理获取最大颗粒直径,构建颗粒污染散射模型。然后导入光谱仪镀膜、光学元件、机械结构。对机械结构进行简化以提高分析效率。最后预估杂散光背景,分析杂散光路径与组成。结果表明,LAMOST-HRS杂散光主要由光学面散射引起,杂散辐射率为2.55%,信噪比为16.01 d B,达到设计指标要求。

准直光纤传感器比值差动法测量表面粗糙度

ＣＡＭ、ＦＭＳ以及ＦＭＬ的出现使加工过程中的“在线动态测量”成为测试技术发展的新的研究领域。本文提出一种准直光纤传感器比值差动法测量表面粗糙度的方法，可以有效地消除或抑制测头工作距离、环境光和光源强度波动对测量结果的影响。

提高激光光纤测量系统分辨力的方法

简要介绍了激光光纤测试系统的测量原理，详细描述了激光器功率自动控制回路和用于微小内表面形貌检测的补偿式光纤传感器结构的设计方法，并给出了初步的实验结论。测量微小内尺寸时的定位分辨力为０．０５μｍ 。实验结果表明，本文所述的提高系统分辨力的方法设计合理。

曲轴磨削过程中表面粗糙度的在线检测

介绍了一种以光纤作为传感器的汽车曲轴表面粗糙度在线测量系统。采用反射光强与散射光强的比值获取表面粗糙度的方法，测量范围大，而且测量结果不受光源、环境状况和材料的影响，测量精度高。并针对磨削过程中测量存在的问题，提出了采用冷却液冲排铁屑和被污染的冷却液的解决方法。该系统对磨削过程进行了实际测量，得到与实际相符的结果。

基于神经网络的反射式表面粗糙度光纤传感器

本文提出了一种新型表面粗糙度光纤传感器，阐述了它的结构、工作原理，给出了测 试结果．利用神经网络很强的输入－输出映射能力，将实验数据交给神经网络处理，减小了测量误差，提高了测量精度，扩大了测量范围．本系统能准确地识别Ｒａ分别为０．０１２ μｍ， ０．０２５μｍ，０．５μｍ，０．１μｍ的被测表面．

基于光纤传感器的表面粗糙度在线检测研究

介绍一种基于光纤传感器的表面粗糙度在线检测系统,给出了一系列试验结果;讨论了在线检测仪的设计要点以及在线检测存在的问题,如光纤探头的结构、传感器的装夹与定位、仪器的元器件选择、仪器的标定、切削液和测量距离变化的影响等,提出了解决或改进的办法。研究结果表明,该检测系统具有结构简单、工作效率高、抗干扰能力强等特点,适用于静态条件下的快速检测和动态条件下的实时监测,有利于提高机械加工质量和生产效率。

智能化三维表面粗糙度测量系统

针对我国现有的粗糙度测量仪器存在的问题及发展趋势,综合运用电子、机械、自动化等知识提出并设计了数字化、智能化方向的粗糙度测量系统;实现了探头的三维自动定位以及其运行机构,并采用了两个传感器同时测量待测零件轮廓和表面粗糙度的方式,简化了结构并提高了粗糙度测量仪的精度和性能。

汽轮机转子表面温度测量的模拟试验研究

汽轮机转子表面温度是对其进行高温蠕变损伤分析及转子热应力、热疲劳分析的关键数据之一,为解决精确测量汽轮机转子表面温度的难题,通过理论与试验相结合研究了热电偶和光纤等接触式测量、红外辐射式非接触测量等不同方法的特点,及转子旋转、振动对红外方式测温的影响.结果表明:采用传统热电偶等接触式方式测量转子表面温度存在响应时间长、信号引出困难等固有缺陷;红外测温响应速度快,能够在一定程度上较准确地测量汽轮机转子的表面温度并且能长期对转子表面温度进行在线监测,转子的旋转及振动对红外测温系统影响很小.

精密加工表面粗糙度在线检测系统的研究

介绍一个高精度的激光光纤传感式精密加工表面粗糙度在线检测系统。系统的工作原理基于表面散射理论 ,综合采用了光强补偿、调制、单通道信号处理以及互补采样等一系列技术 ,确保了测量的高精度。系统使用了单片微机 ,包括信号切换、互补采样、运算处理及显示打印等测量全过程 。

基于DSP木材表面粗糙度测量系统的研究

通过对木材表面粗糙度检测方法的研究,提出采用光学探针法实现木材表面粗糙度的三维非接触测量。以数字信号处理器(DSP)TMS320F240为核心,实现对信号的测量及系统的控制,具有测量速度快、信号稳定和对被测件表面无损伤的优点。该系统工作可靠,满足实时性要求,并具有很强的抗干扰能力。