二次曝光法测量物体位移和形变的改进

提出一种单灵敏度下的二次曝光测位移．它把通常数字全息测量位移或形变中采用的平行参考光改为点源参考光,在一个观察方向上记录两张数字全息图,对应于物体位移前后的状态,并计算出它的离面位移和面内位移．     

高温条件下物体面内位移的非接触式检测

应用数字图像相关方法对高温条件下物体面内位移场进行快速、高精度测量.采用532 nm面阵激光作为照明光源配合532 nm窄带滤波与可调式衰减片组成的光学处理系统,很好地解决了高温情况下成像难题.介绍了人工散斑的制作方法,采用耐1000℃高温的高温墨作为散斑的制作原料,制作了可在1000℃高温情况下清晰的利于图像相关计算的散斑图.搭建了高温条件下物体面内位移的检测系统,分别做了常温下亮度不同的千分尺移动位移检测实验和喷灯对钢板持续局部加热到1000℃热变形场的测量实验.实验结果证明本系统具有抗干扰能力强、计算精度高以及便于实现的优点,可用于常温及高温条件下物体位移或变形场的测量.     

基于同态滤波的载波ESPI图像处理方法

在分析载波电子散斑干涉(ESPI)测量离面微小位移工作原理的基础上,提出了一种新的相关条纹图处理方法,这种方法将具有带通滤波效果的同态滤波技术和二次傅里叶变换技术相结合.实验表明,该方法不仅能有效滤除相关条纹图中的高频乘性噪声,而且能快速解调出离面位移和形变信息,适用于动态离面微小位移和形变的测量.     

结构面内振动分析的频闪云纹方法

云纹方法的基本原理用激光全息和激光散斑方法来测量振动物体的振型,不仅对实验装置要求很高,而且对较大振幅振型的测量无能为力.我们将面内云纹方法和频闪方法相结合,成功地解决了这一测量问题. 在有机玻璃模型梁的表面贴上光栅胶片,用自己试制的同步闪光仪,拍下振动的两个极限位置的两次曝光底片,通过光学空间滤波技术,获得了清晰的等挠度条纹图,定量地获得了振型曲线.     

利用实时散斑照相测定弯曲仪杨氏弹性模量

本文介绍了利用激光实时散斑照相技术测量弯曲仪横梁杨氏弹性模量的实验原理、装置和操作方法,该法还适用于物体微小位移和形变的研究.     

数字全息双曝光法测量物体微形变的研究

采用双曝光法对物体进行微小形变的测量,以有机玻璃为测量对象,将螺母旋入有机玻璃一端,通过旋进螺母改变对其施加的应力,从而改变形变的大小。通过数字探头进行采集干涉图样并传输到电脑,利用软件将采集到的图像进行处理得出再现图形,由此代替传统干板成像,既提高了成像效果,又简化了步骤。与传统接触式测量相比,此法可有效避免因测量时接触应力使物体变形而产生的误差,从而提高测量的精度。     

基于自动调焦显微视觉的MEMS运动测量技术

为了对微机电系统(MEMS)的机械动态性能进行测试,结合自动调焦、机器显微视觉和频闪照明成像等多项技术,设计了基于自动调焦显微视觉的MEMS动态测试系统,可进行MEMS平面运动和离面运动的测量。该文介绍了系统的设计组成和关键技术,并针对系统做了验证性实验。实验结果表明,平面亚像素位移算法的匹配精度可达1/50个像素,在系统25倍的放大倍率下,平面刚体运动测量分辨率达到7.2nm×8.3nm;自动调焦过程迅速,焦平面定位精确,离面运动测量分辨率达到0.1μm。     

散斑照相测量微米量级面内位移

本文用双曝光逐点分析法散斑照像测量涂有广告色的有机玻璃面内微位移,并对最小可测位移量进行了分析计算。测量结果与理论分析相符合。     

单光束激光散斑法分析桥梁形变

用激光散斑干涉做为干涉计量手段的原理最早是由J.M.Burck和J.M.J.Tokarski在1968年提出来的~([1]),1972年E.Archbold和A.Ennos用单光束激光散斑法测量了物体的面内位移~([2])。由于这种方法具有精度高、非接触,无损测量以及设备简单、调节方便等优点,因此,得到了广泛的应用。     

激光散斑二次曝光干涉法测量微小位移和形变

分析和讨论了激光散斑二次曝光干涉法测量微小位移和形变的原理及方法,提出了位移散斑图是该测量方法中的关键因素。     

利用计算全息光栅产生的涡旋光测量物体变形

利用计算全息(CGH)光栅产生的涡旋光束拉盖尔-高斯(LG)光束进行离面位移测量。基于二元叉形光栅产生LG光束的理论,将产生的LG光束作为参考光,加入一束平面光作为物光,设计了离面变形测量实验方案。利用物光和参考光的干涉进行物体变形测量,推导出物体变形前和变形后的干涉光强公式。通过数值计算,分析了利用LG光束进行变形测量的原理。数值模拟实验结果与理论结果基本一致,表明利用CGH叉形光栅产生的高纯度的LG光束可以进行物体变形测量。     

基于时间平均干涉法的微结构离面运动测量

微机电系统(MEMS)动态特性的测量在MEMS研发过程中具有极为重要的地位．提出一种用于微结构离面运动快速测量的光学测试系统及方法．该系统基于Mirau显微干涉技术,以时间平均干涉法实现可动微结构离面动态特性的测量．系统采用4步相移调制方法得到调制干涉条纹对比度的零级Bessel函数分布．在微谐振器件上进行的实验说明系统可以测量任意频率的离面运动,水平分辨力在微米范围内,离面探测极限在5nm左右．     

利用电子散斑干涉法测量金属表面的位移场

建立了电子散斑干涉测量的专用光路,对金属试件进行了典型的离面位移测量,经过数字图像处理,获得了该试件在一定压力下产生的水平及垂直方向上离面位移的分布曲线.此技术具有全场、非接触、高精度、高灵敏度、不避光、不需要特殊防震、快速实时可在线测量等优点,已经成为全息散斑计量学中最具有实际应用价值的技术.     

电子散斑干涉离面位移场的调制与解调技术

利用电子散斑干涉技术物体的变形场进行定量测量．通过偏转参考物体法,实现散斑离面位移场的空间载波调制;结合傅里叶变换法解调,仅需一或两幅条纹图就可得出全场离面位移分布．理论分析与典型实验比较。表明该方法是可行的．     

激光电子散斑干涉测量受热金属形变

阐述了激光电子散斑干涉测量基本原理并搭建了测量金属形变的实验平台,利用MATLAB软件平台编写了图像处理程序,利用该系统测量了受热铝块的三维形变位移。     

光涡旋阵列位移测量模拟

将光学涡旋点阵与电子散斑干涉技术相结合,提出了一种基于涡旋光干涉特性测量物体离面位移的新方法.利用三束光干涉产生光涡旋点阵作为物光,模拟了物体变形前后与平面波干涉的图样.推导得出光流场运动矢量场与干涉图样条纹频率、变形相位场之间的关系.模拟计算得到的三维位移相位场与理论值相吻合.模拟结果表明,光学涡旋点阵用于物体变形的测量,提高了测量灵敏度,为相位测量提供了新方法.     

激光斑纹干涉法研究He—Ne激光管的热形变

a本文给出激光斑纹干涉法测量面内位移的最小和最大可能位移量。测量了He—He激光管的热形变,认为管子在工作时电极附近玻璃受热形变,提出了在电极附近的璃玻管外加上铜环,使玻璃受热均匀,从而改善激光管的输出性能。     

基于对称金属包覆波导的高精度微位移测量

利用对称金属包覆波导中超高阶导模对入射角度高度灵敏的特性,提出了一种新型的实时高精度微位移测量方法.与将压电材料置于导波层中不同,该方法是在压电材料上粘合一平面镜,并放置于一凸透镜的焦平面处.当对压电材料加载电压而产生微位移时,经凸透镜返回的2条边缘光线会产生微小的入射角度变化,从而引起反射光强的急剧改变.该方法的微位移测量精度和测量范围分别为0.5和170nm,且具有结构简单、实时测量等优点,可应用于微机电系统和精密控制领域.     

精密PSD微位移在线测量系统

为了满足工业现场微位移测量的精密性实时性和可靠性要求,设计并制作了位置敏感器件（PSD）激光微位移测量系统.系统将调制带通滤波峰值检测等信号处理技术运用于激光三角法中,并利用PSD信号单通道处理方式,提高了系统的抗干扰能力.同时,系统采用自适应控制方法改变激光的调制频率,从而调整电信号的增益系数以适应各种测量对象.实验表明,在没有滤光片的情况下,系统有效地消除了背景光和暗电流的影响,测量频率最高可达2,kHz,分辨率达到0.035%,稳定性误差小于0.090%,线性度好于1.2%,大大降低了温漂的影响.     

全息干涉法和散斑法在测量物体三维位移场中的综合应用

双曝光全息干涉法对测量物体离面位移分量较敏感,双曝光散斑干涉法对测量物体面内位移分量较敏感。可以设想,全息干涉法和散斑干涉法的综合应用将是测量物体三维位移场和解决实际问题的一种行之有效的方法。 本文针对平面磨削测力仪,就这两种技术各种不同的综合方式进行了多次反复的试验,提出了不同轴型综合法。此方法对工程实际问题中三维位移分量的测试是比较方便的,测量精度也能满足工程需要。