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2006年3月25日 光电尺寸检测技术及应用 报 告 人: 徐熙平 报告内容 一、光电检测技术概述 二、光电尺寸检测现状 三、我校开展的主要研究工作 四、综合检测方面的应用 五、涉及知识结构 1.1 定义 光电检测技术是光学与电子学技术有机结合而产生一门新检测技术,他是利用电子技术对光信息进行检测,并进一步传递、存储、控制、计算和显示等。 1.2 检测对象 可以检测一切能够影响光量或光特性物理量。如位移、长度、角度、振动、力、压力、转矩、转速、温度、流量、液位、湿度、浓度、成分及图象等。 1.3 检测系统结构 1.4 优点 非接触、响应速度高、测量精度高、应用范围广。 光电检测技术包含十分丰富的内容,从光信息的获得,光电转换到电信号处理和智能化控制等方面,都有很大的差异,光电检测也没有固定的模式,同一个参数的测量也可以用不同的方法实现。关键是根据具体要求,设计并选择能满足检测精度、检测范围、使用场合、操作难易、自动化水平等诸方面要求的最合理的方案。 现在国际上利用光电检测方法进行各种几何尺寸、形状和形位误差等参数的测量,采用的原理和方法也是多种多样的。现就国外几个有代表性的光电尺寸检测仪器做以介绍。 2.1 径向测量技术 美国AEROEL公司采用激光扫描方法研制的ALS40型高精度在线非接触式雷射测微仪。其主要技术指标:测量范围:0.2~23mm 分辨率:0.1μm 测量精度: ±0.2μm 它非常适合下列产品的外径径向偏差值检测:电力电缆线、挤压成型产品、钢棒和钢管、抽拉加工线材、钢索和钢丝、磁性(漆包)线材、光纤、医疗管材等。 AEROEL 公司采用光学分光法研制的ALS13XY型双向测微仪 , 测量范围:0.1~10mm 分辨率:0.1μm 重复精度: ±0.3μm 可同时测量相互垂直两个方向的不圆度。 日本Keyence公司生产的以线阵CCD为光电器件的尺寸检测仪 高速线性CCD和远心光学系统 每秒2400个样本的高速取样 重复性精度: ±0.06μm LS-7030 型激光测微计 测量范围∶0.3~30mm 测量精度∶±2μm 重复性∶±0.15μm Tsi公司研制的Holix 系列激光扫描检测仪测量原理 我国的光电检测技术起步较晚,但发展迅速,经过近二十年的发展,现在已经有了长足的进步。迄今为止,一大批新研制的光电检测仪器已进入了实用阶段,其中有相当数量的产品已达到了国际先进水平,并且正向着高度集成化、柔性化方向发展。 现就几种有代表性的国内检测仪器做以介绍。 西安达盛公司生产的测径仪 测量范围:φ0.5~φ25mm 测量精度: 0.01mm 测量速度: 10次/秒 单向/双向/便携/旋转四种类型 高扫描速度600次/秒 高重复性±1μm 最多可同时测量12个数据(外径、缝) 测量范围: φ0.2~φ30 mm 测量精度: ±3μm, 线性±2μm, 重复性精度±0.5μm 显示方式: 点阵液晶(192×64)和7位LED数码管 分 辨 率: 0.0001 mm 扫描速度: 1800次/秒 主要技术指标: 单向 测量精度: ±0.003mm 分辨率:0.001mm 测量范围:φ1~φ30mm 双向 测量精度: ±0.002mm 分辨率:0.001mm 测量范围:φ1~φ20mm 2.2 轴向测量技术 线性达到±0.1% 超长测量距离达到750mm(LK长距离系列) 分辨率:1μm(LK-031) 测量不受色彩、表面材质或离散光线所影响 30μm直径激光射束光点 测量CD磁头的跳动量 2.3 光栅位移检测技术 2.4 空间坐标检测技术 采用炭纤维框架,具有更好的机械稳定性 采取新的相机安装方式,提高操作稳定性 在相机安装架上集成激光测距点 稳定的系统标定 减少系统标定的频率 具有更高的精度 2.5 X射线探伤技术 三、开展的主要研究工作 综合检测系统 飞轮齿圈总成综合测量机 谢 谢! 双发射式双向激光扫描检测系统原理 光式双向激光扫描检测系统原理 双路激光扫描检测系统原理 反射激光扫描检测系统原理 双路激光扫描检测系统 反射激光扫描检测系统 三、我校开展主要研究工作 激光位移检测技术 三、我校开展主要研究工作 测量原理 模型分析 PSD输出 三、我校开展主要研究工作 激光测距技术 脉冲法激光测距 相位
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