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。

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