光电检测技术及应用讲作徐熙平

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检测系统结构一、光电检测技术概述待测对象光电传感器信号采集信息处理结果显示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。

一、光电检测技术概述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。二、光电尺寸检测现状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。二、光电尺寸检测现状日本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二、光电尺寸检测现状

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

LS-7010型激光测微计测量范围∶0.04～6mm

测量精度∶±0.5μm

重复性∶±0.06μm日本Keyence公司研制的两种测径仪二、光电尺寸检测现状Tsi公司研制的Holix系列激光扫描检测仪测量原理测量速度：1167-2833次/秒精度：2.5

µm（单次）7.5

µm（单次）测量范围：0.038-6.4

mm

1.0-48.0

mm

两种测量系统（TS5000、2833型）用于光纤生产线在线测量二、光电尺寸检测现状

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。台湾生产的Lasermike雷射测径仪二、光电尺寸检测现状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/秒二、光电尺寸检测现状单向/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）北京SD1激光扫描测径仪二、光电尺寸检测现状

测量范围：φ0.2～φ30mm

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：0.0001mm

扫描速度：1800次/秒TLSM100激光扫描测微仪(北京时代集团)二、光电尺寸检测现状

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二、光电尺寸检测现状激光测径仪的自动测量和自动识别应用实例二、光电尺寸检测现状线性献达到±0悦.1％超长母测量锦距离仆达到75茫0m愚m（LK长距芽离系痒列）分辨描率:1绑μm骗(L贺K-中03瓣1)测量有不受远色彩州、表临面材美质或迅离散租光线贞所影复响30核μm直径切激光愉射束受光点2.非2轴向缠测量盯技术日本Ke督ye赛nc悦e公司唉研制荒的LK系统位移皆传感兼器二、缩慧光电生尺寸厕检测虑现状测量CD磁头贫的跳罢动量测量汪电路战板芯谋片引疲脚排占列测量蹲电路形板芯肠片的迎相对捧高度测量休圆铁筛薄片传的厚抚度国外己典型迅厂家东还有暖：美絮国Zy颤go公司毕，英匙国Re望ni伙sh晶aw公司绑，瑞拾士Za殃mb仰ac解h公司元，错德国Ze臣is阅s和Op痰to恐n公司偷，日责本安墓立、桑三菱皮、松插下公买司等离。位移存计的研几种拖应用抗方法二、布光电开尺寸谣检测蹈现状2.野3光栅瓜位移繁检测斯技术直线驶光栅圆光掀栅二、章光电应尺寸书检测袖现状2.茂4空间浆坐标皇检测于技术三坐歉标测来量机二、伏光电熊尺寸比检测烛现状桥式垮测量举机龙门英式测货量机水平怜臂测富量机二、是光电信尺寸固检测炒现状车间括型测眯量机二、殿光电稳尺寸宵检测阻现状移动挂式（臂或柔彼性）奥坐标发测量讲臂二、青光电猜尺寸铲检测板现状新一悲代AT槽OS坐标浇扫描窑仪采用肯炭纤魄维框诉架，起具有涂更好垫的机南械稳幅定性采取茎新的捞相机瓦安装照方式众，提授高操贵作稳粗定性在相遣机安穿装架洞上集纱成激洽光测帖距点稳定披的系舟统标甲定减少熊系统驼标定常的频狐率具有商更高贺的精孩度二、子光电翁尺寸狭检测仁现状扫描毯大型担零件二、菠光电车尺寸针检测代现状二、困光电跃尺寸达检测羞现状扫描缺复杂涨零件差别萌显示石膏19锤11坑/原型20标05原件-镰20叔05石膏蔽模型扫描由模型二、薯光电钟尺寸肥检测历现状绝对罚激光废跟踪蓄仪二、有光电姥尺寸挤检测贺现状二、贞光电涝尺寸钟检测代现状全站劲仪与佳经纬素仪二、鸽光电闹尺寸峰检测泼现状全站柴仪经纬杠仪2.狮5划X射线欲探伤些技术二、械光电仪尺寸准检测泪现状工作劳原理X射线帅管三、娇我校叨开展龟主要你研究缩慧工作激光用扫描岗检测条技术数学模型：发射光学系统：JSY系列激光扫描检测仪——基本型JSY系列激光扫描检测仪——扩展型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、兴我校可开展捕主要亲研究氧工作激光警位移菊检测杆技术三、浸我校凝开展危主要密研究姜工作测量捡原理模型宾分析PS定D输出三、泳我校素开展巷主要纸研究薪工作激光差测距安技术脉冲票法激做光测逆距相位僻法激舟光测凑距三、忠我校鸟开展泽主要伏研究谁工作透明翅材料移厚度搜检测桌系统设石定英管滚的壁塑厚为，根鹿据几惠何关艇系由括△OA水B和△OB貌C，可时以求垄出BC值。式中颜，三、言我校券开展姨主要腹研究角工作三、庸我校日开展型主要盲研究骄工作石英汤管壁辜厚光掉电在船线检筹测系饿统实骄物图测量瓶系统访主体控制搞器石英嫌管三、洒开展初的主价要研糊究工客作光栅珠直线蜘位移重检测催技术莫尔播条纹恋原理怪图三、喂我校锄开展毙主要爪研究欠工作条纹简宽度败：放大增倍数敬：光栅筑角位尚移检装测技汗术光电庆轴角宗编码充器原垂理结掀构图编码毫器的嚷码盘冰形状三、歪我校强开展层主要惧研究垮工作综合败检测义系统二维光电综合测量机总体结构图

四、获综合铲检测电方面体的应奏用探头倦结构原理刻框图实物芬图片四、纽奉综合视检测唤方面升的应侮用管道桶内部纠疵病息检测缓系统曲臂光电综合测量机总体结构图四、阻综合敞检测孟方面逝的应李用激光基圆度匪测量售系统羊总体岁结构激光耐圆度耻仪四、把综合懒检测巩方面弊的应桂用飞轮块齿圈计总成侄综合捏测量及机飞轮帮齿圈闷总成授圆跳钥动测除量系袖统结干构图四、属综合功检测献方面棉的应想用四、昂综合冻检测器方面款的应律用CCD成像检测高温变形测量系统的工作原理激光扫描石英管综合测量仪方案

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