利用激光散射原理测量零件的表面粗糙度

运用激光束在加工表面上的散射原理,通过对国内外现有测量方法及测量仪器的研究分析,提出了利用激光散射原理测量表面粗糙度的方法,这种方法作为表面粗糙度的在线测量具有很好的应用前景.     

光外差干涉磁盘表面粗糙度测量仪

根据外差干涉计量术的原理,研制了非接触式的光外差干涉磁盘表面粗糙度测量仪.其垂直分辨率小于1nm,横向分辨率为2μm,对标准样板和计算机磁盘表面的测量结果也很令人满意.     

双频激光外差式干涉经纬仪初步设想

近年来 ,随着激光与光电子技术的出现 ,使光电技术在科学研究与工程技术中得到了广泛的应用 ,在测量工作这一技术领域引起了重大变革 ,使测量工作向自动化、全数字化方向迈进了一步。双频激光外差式干涉经纬仪是一种光、电、机相结合的一起 ,其基本原理和一般的经纬仪不相同 ,但其附件部分的结构仍和一般的经纬仪相同。1　干涉测角原理概述由Ｈｅ———Ｎｅ激光器产生的激光载波 ,经过稳频系统的稳频 (进入调制期 ) ,然后射向改型后的迈克逊干涉体系。干涉仪的参考镜固定 (固定镜 ) ,活动镜同转动的圆盘联连在一起 ,通过圆盘的转动带动活动…     

光学外差法检测超光滑表面粗糙度

随着加工技术的发展,超光滑表面粗糙度的测量变得越来越重要．讨论了一种利用光学外差法检测超光滑表面粗糙度测量系统,采用Ｚｅｅｍａｎ效应激光管得到差频光束,提出了新的优化测量光路．该光路仅使用一个半波片改变一路光束的偏振态,不仅克服了以前广泛使用的类似测量系统中光路具有可逆性的缺陷,保证了系统的稳定性,且同时使接收端光束的偏振态方向一致,使干涉信号可见度最大,提高了系统的信噪比和测量精度．采用两光束同心聚焦扫描方法可实现表面粗糙度的绝对测量．光路结构简单,实用性强．通过样品测量研究了本系统的测量稳定性和测量精度．结果表明,系统对表面粗糙度测量精度均方根值小于１ｎｍ．     

能消除空气扰动的大尺寸激光外善干涉系统

设计了一种共光路声光调制激光外差干涉仪，它能抵消干涉光路中空气扰动的影响。实验证明它对空气扰动的抑制是有效的。该光路还具有同频率共光路的优点，从而避免了大尺寸时不同频率光色散的扰动影响。     

DRNI型磁盘表面粗糙度非接触测量仪

本文论述了研制成的一种用于计算机硬盘盘片等超精密表面粗糙度非接触测量的智能化仪器;提出了基于外差干涉原理的平行双光束设计方案,简述了该测量仪结构、光学系统、驱动控制系统、光电转换系统、数据处理系统及精密定位系统;给出了表面粗糙度多刻线标准样板以及磁盘表面粗糙度的实测曲线.测试结果表明,该测量仪的示值误差优于3%,示值变动性小于±3%,可实现自动调焦自动测量.     

散斑法测量表面粗糙度R_q的研究

围绕光学测量表面粗糙度Ｒ＿ｑ的精度提高问题，应用Ｌｅｇｅｒ理论，侧重讨论了投射到测量表面的两束激光相干光束之间的夹角δｘ的变化对测量结果的影响，指出了一条提高测量精度和扩大测量范围的有效途径。     

能消除空气扰动的大尺寸激光外差干涉系统

设计了一种共光路声光调制激光外差干涉仪，它能抵消干涉光路中空气扰动的影响，实验证明它对空气扰动的抑制是有效的．该光路还具有同频率共光路的优点，从而避免了大尺寸时不同频率光色散的扰动影响．     

光散射法测量表面粗糙度的研究

本文对用光散射方法测量表面粗糙度的原理进行了探讨,研制了表面粗糙度的测量装置.利用该装置对用不同加工方法加工出来的表面粗糙度(R_a=0.02～10μm)进行测量.此外,由于采用了光调制技术,从而克服了照明光、背景光及电噪声对输出信号的影响,故该装置可用于精密切削过程中对加工表面粗糙度的在线监测.     

基于原子力显微镜的纳米级表面粗糙度测量

简要介绍了评定表面粗糙度参数的基准线及其主要的两个轮廓高度评定参数,详细阐述了重庆大学研制成功的一种高精度原子力显微镜--AFM.IPC-208B型机的工作原理及其系统结构,着重论述了它在纳米级表面粗糙度检测上的应用.以不锈钢为实验样品,观测了不锈钢表面的微观结构,通过专用的计算程序,对所采集到的表面数据进行了分析和处理,得到了该表面的两个轮廓高度评定参数Rz和Ra值,最后对实验结果进行了简要的分析.     

激光表面粗糙度检测光学特性及装置的研究

就表面粗糙度检测的光学测量原理和光学设计中的某些关键技术进行了讨论，对光行传感系统，激光光源的光强波动和背景杂散光干扰的抑制等实际问题进行了一些技术性探索。     

多路法激光跟踪干涉测量系统的研究

叙述了测量系统的工作原理，给出了测量一个运动物体三维坐标的计算方法，指出测量系统要进行自标定和测量，运动物体的“不同动点数”应大于9，简要分析了测量系统的组成，各自的工作原理，测量系统的误差来源与误差传递，最后通过实验验证了测量的可行性，得出测量速度为0．5m/s，测量不确定度为0.062mm。对于提高系统精度和可靠性提供了可靠的方向和有益的建议。     

表面粗糙度的激光在线测量

为了克服现有方法在表面粗糙度测量范围和抗震动等方面的不足,分析了最近发展起来的几种动态表面粗糙度测量方法的优缺点,提出采用被测表面激光反射图的暗区比来实现运动表面粗糙度的实时测量。该方法的测量范围可达３０倍跨度,即可测量的表面粗糙度为０．０５μｍ到１．６μｍ或０．４μｍ到１２．５μｍ。分析了试样的运动速度和初试平均光强对暗区比的影响,该方法的测量结果与Ｔｅｌｙｅｒ－ｓｏｆｔ表面形貌测量仪的测量结果很吻合。     

中频差Zeeman双折射双频激光干涉系统的实验研究

Zeeman双折射双频激光器能够输出3~40 MHz频差的双频激光,可用作高测速双频激光干涉仪的光源。针对这种激光器的特点,以频差约7 MHz的Zeeman双折射双频激光器为干涉仪的光源,建立了中频差双频激光干涉仪测量系统。经过与商用HP5528A双频激光干涉仪的比对测量实验得出,中频差双频激光干涉仪实验测量系统测量线性度小于0.002%,测量的标准不确定度小于0.1μm,证明了中频差双频激光干涉系统的可行性和针对这种光源采用的设计方案的正确性。     

高分辨率双频激光回馈的位移测量方法

在分析双频激光回馈测量原理的基础上,提出了一种基于双频激光回馈原理的高精度位移测量方法,研究了双频激光回馈的基本现象并给出了理论依据,进一步在回馈光学系统基础上,对两路正交的光回馈条纹,利用电路进行细分处理:即5细分和4倍频电路相结合,细分产生的计数脉冲最后送入单片机进行计算及显示.采用可编程逻辑器件FPGA和单片机设计信号处理电路,利用FPGA实现4倍频细分,利用电阻链细分实现5细分.全部电路通过逻辑、时序仿真,验证了本方法的可行性.目前此系统可满足高精度位移测量的要求.     

光纤测量表面粗糙度的试验研究

本文论述了采用多模光纤束非接触测量表面粗糙度的方法;介绍了光纤测试系统主要参数的选取;提出了提高系统分辨率和稳定性的措施;最后给出了研磨制件表面粗糙度的实测结果。     

基于分形理论的表面粗糙度测量研究

提出了一种基于分形几何理论的表面粗糙度测量与分析的方法。这种方法首先采用图像处理技术获取试件表面形貌的图像数据,然后利用分形几何的相关理论建立数学模型。依据模型对图像数据进行处理,得到能体现表面粗糙度等级的分形几何参数。     

表面粗糙度的多参数高精度测量

传统表面粗糙度测量实验是通过显微镜观察被测表面的光带像，间接计算出微观不平度十点高度，作为评定表面粗糙度的单一参数。本文采用粗糙度形状测定仪和计算机辅助测量，该方法控制参数设置灵活多样，评定参数多，测量速度快，计算精确，自动显示、打印评定参数值和仿真曲线，曲线分辨率高，检测部位多，便于全面、准确、客观进行精度分析。