激光扫描光纤尺寸在线检测系统研究

本文主要论述了激光扫描光纤尺寸在线检测系统的工作原理及总体结构设计，该系统具有检测速度快、精度高、非接触检测等特点，完全可适用于光纤尺寸的在线检测和控制     

激光扫描在工件表面检测中的应用方法

为了获取磨削工件表面特征信息，提出一种基于激光扫描的磨削工件表面检测方法。利用机械臂带动激光传感器扫描放置在激光测量平面中的磨削工件，从而获得工件在激光测量平面中的三维坐标信息，通过相邻2个扫描点之间的高度变化求出工件边界点的三维坐标信息，结合x轴和y轴坐标的极值点利用最小二乘法拟合出工件边界在激光测量平面中的解析式，进一步求出附着在工件上的坐标系相对于激光测量坐标系的位姿，最后利用工件在激光测量坐标系中的位置矢量信息得出其表面特征信息。实验结果表明，利用该方法对工件表面进行检测，得到工件表面检测误差为0.11 mm，检测平均时间在1 s内，满足工件表面特征检测要求。     

激光扫描在线检测玻璃管外径及壁厚的测量系统研究

介绍一种激光在线检测玻璃管外径及壁厚的方法，根据折射原理建立平行光扫描玻璃管后的光分布的数理模型，并用计算机模拟探测器输出信号波形，最后分析了几种主要误差源和改善措施。     

光纤传感器在线检测耐火砖厚度的研究

本文详细论述了光纤在线砖厚传感器的原理,阐述了砖厚偏差量的光纤测量方法以及光纤砖厚传感器的研制。并讨论了用V/F转换器实现A/D转换和单片机智能系统的设计特点。     

基于机器视觉的车辆保险盒在线检测研究

摘要: 车辆保险盒作为汽车电控系统中的一个重要的元器件,其质量好坏直接影响汽车的性能,传统的车辆保险盒检测主要依靠人工检测,检测费时费力,针对该问题,提出一种基于视觉的车辆保险盒在线检测方法,分析了产品图像校正到标准模板图像的位置误差,采用SURF(Speeded Up Robust Feature)算法和平面单应性理论将待检产品图像变换到标准模板位置,利用颜色直方图匹配和模板匹配完成保险盒上元件的检测。实验结果证明,该方法检测效率高,稳定可靠,能够满足在线检测的要求,具有一定实用价值。     

带钢表面质量在线检测系统研究与设计

为了提高现有带钢表面质量检测技术在缺陷检测精度与识别率上存在的问题,设计了基于机器视觉技术的带钢表面质量自动检测系统,从系统整体构成、视觉传感系统、软件开发及检测与分类算法等方面进行了深入地研究,实现了包括图像的采集、传输、缺陷的实时检测和定位,缺陷的分类以及缺陷的存储与报警等功能。实验结果表明,本系统可以对带钢表面常见的边裂、氧化、结疤等几十种不同类型的缺陷进行精确地检测。与现有的缺陷检测技术相比,本系统中设计的算法在检测精度和实时吞吐量上都具有很大优势。     

丰水梨套网无损在线检测方法研究

表面损伤和可溶性固形物是丰水梨品质的重要指标,为降低丰水梨的在线分选伤果率,探索丰水梨可溶性固形物套网分选的可行性。在运动速度5个·s-1、积分时间80 ms的条件下,采集350~1 150 nm范围内的丰水梨套网前后的近红外漫透射光谱。对比分析了丰水梨套网前后的光谱特征差异,套网检测的光谱有效信息降低。为提高套网检测光谱的有效信息,利用多项式拟合的方法剥离网套光谱。并采用丰水梨套网前后、多项式拟合剥离网套光谱后的光谱建立可溶性固形物在线检测模型。对所建立的模型进行对比分析,其中采用二次多项式拟合剥离后的光谱建模效果最佳,建模集均方根误差为0.328°Brix,相关系数为0.95,最终实现了丰水梨可溶性固形物的套网在线检测。采用未参与建模的36个样品进行在线分选准确性评价,分选准确性为94.4%。试验结果表明,研究可为含水量高、易碰伤、易擦伤的水果提供在线分选策略及理论依据。     

基于激光扫描的接触网几何参数检测方法研究

针对当前电气化铁路接触网几何参数日常检测的需求,提出了一种基于激光扫描的接触网几何参数检测方法,即结合激光扫描仪、光电编码器和工控机等硬件设备进行编程处理以实现相关几何参数的非接触式采集、采样点定位和数据处理以获得接触网的各个几何参数,经试验该方法能有效的提高接触网几何参数检测精度,测量精度达到±3mm,具有实际意义。     

基于CCD的石英玻璃管壁厚在线检测系统研究

提出了一种用于石英玻璃管壁厚非接触测量的光电检测技术,研制了石英玻璃管壁厚在线检测系统。在确定检测总体方案的基础上,进行了石英玻璃管厚度检测原理、发射光学系统、CCD器件选择和数据处理系统的研究。根据几何光学中反射与折射定律,利用三角关系建立了石英玻璃管壁厚和光束宽度之间的关系。对实验结果进行了误差分析,验证了方案的可行性,系统测量精度优于±0．01mm。系统调试和实际测量结果表明,研制的系统满足在线非接触测量要求。     

光学元件损伤在线检测中的图像处理

 利用在传统的边缘提取方法上加入灰度抑制,并在梯度计算中考虑每个像素与周围8个邻域的关系的图像处理方法,解决了在线检测中被检测元件以布儒斯特角放置、元件片数较多、CCD所采集的损伤图像噪声成分复杂等造成的像质较差的图像处理问题,并系统地进行了光学元件疵点分析和计算。分析计算结果表明:此图像处理方法得到的损伤疵点尺寸与实际尺寸相符,误差在检测的范围内;为大型光学系统中光学元件损伤的在线、自动化检测提供了一种有用的技术途径。     

Laser-induced vibration during pulsed laser forming

In this study, the vibration phenomenon during pulsed laser forming of thin metal plates was investigated numerically and experimentally. The metal plates were made of 304 stainless steel and were heated by a CO₂ Gaussian laser beam with a long pulse duration of 0.1 s, which incited vibration due to the elastic–plastic deformation of the specimen. This uncoupled thermal–mechanical problem was solved using a three-dimensional finite element method and was subsequently satisfactorily verified with experiments. Using the superposition method with multiple laser pulses, the non-linear vibration phenomenon during pulsed laser forming has also been observed experimentally for thin plates.     

晶格振动的超快光谱调控

采用飞秒激光抽运脉冲激发了Bi_2Te_3薄膜频率为1.856 THz的声子相干振动,并用探测光测量得到了其阻尼振动信号.结合Raman光谱,确定该振动为A~1_(1g)对称振动模式的相干光学声子.为了实现该模式振动的调控,在抽运光路上安装了脉冲整形器,进而控制生成具有不同时间间隔和能量比的两束脉冲激光.研究表明,当两束脉冲的间隔时间为相干光学声子振动半周期的奇数倍时,调整两束脉冲的能量比值,可以实现A~1_(1g)模式振动的完全消除.继而将两束脉冲的能量比值保持不变,得到了振幅随间隔时间的变化曲线,与理论分析符合.结果进一步证实了用超快光谱调控特定晶格振动的可行性,从而为研究材料内部超快能量传递过程提供了有效手段.     

Effects of high power ultrasonic vibration on temperature distribution of workpiece in dry creep feed up grinding

Temperature history and distribution of steel workpiece (X20Cr13) was measured by a high tech infrared camera under ultrasonic assisted dry creep feed up grinding. For this purpose, a special experimental setup was designed and fabricated to vibrate only workpiece along two directions by a high power ultrasonic transducer. In this study, ultrasonic effects with respect to grinding parameters including depth of cut (a_e), feed speed (v_w), and cutting speed (v_s) has been investigated. The results indicate that the ultrasonic vibration has considerable effect on reduction of temperature, depth of thermal damage of workpiece and width of temperature contours. Maximum temperature reduction of 25.91% was reported at condition of v_s = 15 m/s, v_w = 500 mm/min, a_e = 0.4 mm in the presence of ultrasonic vibration.     

柔性双连杆机械臂末端振动测量的研究

讲述了用PSD构造柔性臂末端振动测量系统的设计与实现过程 ,包括测量原理 ,光学系统的构造 ,PSD的后续处理电路和系统标定等。介绍了一个基于PSD的双连杆柔性机械臂末端振动的测量系统及实验结果。测量准确度达 0 .1mm。     

振动对星间相干激光通信的影响

针对星间相干激光通信中卫星平台的振动造成发射天线和接收天线的瞄准角误差，使系统信号信噪比下降，误码率 (BER)增加，该文以瑞利分布作为振动造成的瞄准角误差模型，结合高斯本振光和艾里信号光外差检测模型，以PSK零差通信体制为例分析卫星振动对系统的瞬时误码率和平均误码率的影响，给出误码率仿真计算结果。指出接收天线瞄准角误差对星间光通信质量影响很大，在瞄准角误差的标准偏差σ小于1μrad范围内，系统误码率小于10^-6。     

全光纤激光多普勒测振仪空气耦合振动检测

采用外差探测方式, 建立了全光纤结构的激光多普勒测振仪,用来测量经空气传播耦合引起的散射体振动,以期感知振源振动信息。实验探索了散射体材料、固定方式和相对振源位置等对空气耦合振动的影响,得到了200~2700 Hz频率范围内6种散射体振动响应特性曲线。结果表明:通过空气耦合引起的散射体振动,在相同振源振幅下,散射体振动的振幅一般随频率升高而升高; 在材料、固定方式和相对振源位置等因素中,散射体材料对振动响应特性的影响是主要的,后两者只影响局部细节。     

目标角振动的散斑法实时测量

论述了利用激光散斑实时测量目标散射面角振动的原理,并从干涉条纹的角度对仿真参数进行了分析。理论分析及仿真结果表明,探测器接收的光功率起伏包含了目标散射面角振动的信息,利用散斑实时测量目标角振动是可行的。目标散射面照明尺寸越小,目标散射面绝大多数微元的间距也就控制得越小,探测到的光功率交流分量起伏越大,即信号也越强。光学接收天线光阑边长并不是越大越好,随着其值的增大,光功率交流分量并不是简单的随之增大,而是表现出周期性的起伏。因此,可以对接收天线加可调光阑,从而达到最佳的探测效果。利用此原理构建的系统测量的目标角振动振幅有一定的范围,测量上限受限于相位调制因子。     

激光动态测量技术的研究

本文报导应用激光扫描，在Φ５ｍｍ至由６０ｍｍ的外径上，实现±０．０２ｍｍ动态测量精度的研究结果。文中对研究原理及精度分析作出简明阐述。     

扭转超声振动系统中局部共振的研究

本文从扭转振动波动方程出发，推导出了具有类圆锥过渡段的复合阶梯型扭转变幅杆的频率方程解析表达式。从实验和理论上对该复合变幅杆的谐振频率随杆细端长度和直径的变化进行了测量和计算。通过对比，证明了复合振动系统中局部扭转共振现象的存在，并得到了其产生条件。     

Study on rectangular ultrasonic radiator of flexural resonant vibration in high modes

Based on the theory of coupling vibration and flexural vibration of thin rod of rectangular cross section, the fiexural vibration of rectangular thin plate was studied. The frequency equation was derived under the condition of freeboundaries. The normal modes and the relation between the normal modes and the resonant frequency were obtained. Experiments showed that the calculated resonant frequencies agree well with the measured results, and the rectangular thin plate in flexural vibration has abundant resonant frequencies. The radiator of flexural vibration used in ultrasonic cleaning and other techniques has the advantages of large acoustic radiating area, uniform acoustic field and easy adjustment of resonant frequencies, proving that it is a promising ultrasonic source.