光学测量技术


什么是光学测量技术?

与触觉测量技术不同,光学测量技术是利用光测量测试对象属性的非接触式测量。该技术利用光的吸收和反射原理,测量物体完整表面的属性,而非某个单独测量点的属性。

光学测量系统有哪些优点?

精确、快速是光学测量公认的优点——其测量过程和数据传输几乎实时进行,大幅缩短了响应时间。光学测量不仅适用于高度复杂的关键性测量任务,同时还具备更加广泛的应用范围。光学测量的核心优点,在于其无破坏性的非接触式测量方式,不会对组件表面造成损伤。

光学测量系统的普遍优点:

  • 非接触式测量
  • 无损伤、无磨损测量
  • 高速测量
  • 适用于各种材料
  • 既可检测物体表面,也可检测三维立体对象

光学测量技术有哪些用途?

从制造业的质量保证,到道路交通安全的限速执法,光学测量技术广泛应用于多种测量场景。将光学测量技术和触觉测量技术相结合,能够推动制造业的广泛创新发展。在汽车行业,该技术可在整车测量和气缸压力测量等方面得到运用。

在批量生产的质保环节应用光学测量技术

为满足不断提高的质量要求,具有端到端可追溯性、且能够实现100%过程监控的测量系统成为制造业的必不可少的工具。在部分制造环境中,相关标准甚至要求产品表面质量检查达到纳米级。因此,根据测试对象的表面质量不同,制造商可选择不同规格的高速光学测量技术。

适合粗糙(漫反射)表面的光学测量技术:

  • 三角测量系统(利用激光技术)
  • 结构光投影测量系统
  • 立体视觉

适合光滑表面的光学测量技术:

  • 偏折法(可用于整车扫描)
  • 干涉量度分析法

用于速度监控的光学测量技术

采用光栅测量仪器,能够快速、准确地测量车辆速度。光栅测量仪将大量光学传感器进行排列,形成数个光栅;驾驶员驶经光栅时,测量仪器会对车辆进行检测,并通过位移-时间计算法确定驾驶速度。一旦车辆超速,便会触发至少一个数字摄像头(摄像头数量视具体系统而定),该等摄像头将自动捕捉图像。

将触感测量和光学测量技术相结合,助力发动机开发

在下文的例子中,我们将对一种创新型测量用火花塞进行介绍,并展示如何将触感测量和光学测量技术的优点相结合,为发动机开发创造附加价值。

将高温小型压力传感器和光导纤维探针集成至标准测量用火花塞中,即可将传统的气缸压力测量连接到燃烧室的可视化过程中。通过“光学视窗”功能,测量人员可将探针按不同方向排列,以捕捉燃烧室不同区域的数据。测量过程中,光波导可将火焰辐射的光信号直接传输至指示系统,指示系统则会以图形形式展示燃烧过程。通过对曲线轮廓、时间顺序和火焰形成强度进行分析,测量人员可确定爆震、烟灰形成、预点火等具体过程,并同步完成气缸压力的测量。通过评估以上各项被测变量,即可更加全面地了解实际燃烧过程。

The optical probes can be selected, depending on the customer requirement, at any aperture angle and viewing direction.
The optical probes can be selected, depending on the customer requirement, at any aperture angle and viewing direction.

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