基于激光三角法的内径测量不确定度分析
2021-03-17杜华娜杨铁牛胡金洲林浩良
五邑大学学报(自然科学版) 2021年1期
杜华娜,杨铁牛,胡金洲,林浩良
(五邑大学 智能制造学部,广东 江门 529020)
激光位移传感器(Laser displacement sensor,LDS)是非接触式精密测量系统,具有速度快、精度高、适应性强等特点,广泛应用于航空航天、工业自动化等领域[1-2]. 由于LDS 采用的是激光三角法原理,利用光的漫反射进行位移测量,因而在三维曲面测量中存在一定的局限性[3],除系统本身的非线性误差外,其测量精度还受到被测物面物理特性的影响,是激光三角法测量不确定度的主要来源[4-5]. 在微观激光三角测量中,被测物面特征如反射率、表面粗糙度以及划痕和毛孔等是主要影响[6];在宏观激光三角测量中,被测物面几何参数,如倾角、曲率等是主要影响. 激光三角法距离测量的不确定度之一是散斑的影响[7],因为激光散斑使得强度分布的中心位置不再与其几何中心重合;除此之外,表面反射率、光学系统的成像失真、机械振动等都会导致表面测量的不确定度.李兵等[8-9]根据物面倾角建立误差量化模型,分析其对测量精度的影响. Pablo Puerto 等[10]深入探讨激光三角测量系统中最重要的误差源的相关性并对其测量精度进行不确定度分析. 王志超等[11]提出一种基于数显高度尺的LDS 校准方法并进行不确定度评定. 何凯等[12]从LDS 结构、光斑定位及标定方法等角度分析其对测量精度的影响并提出优化方案. 黄潇苹[13]研究了曲面测量过程中影响LDS精度的主要因素,并对实际应用的测量结果进行了模糊不确定度评定. 现有研……
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