检索结果-内蒙古大学图书馆

光学精密工程 2025年第1期33卷 13-24页

作者：熊芝钟陈小鹏张昊贾小东郭政南赵子越翟中生周维虎湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068 航空工业北京长城计量测试技术研究所北京100095 中国科学院微电子所北京100029

基于激光跟踪的六自由度(6DoF)测量系统在大型设备生产、制造、装配等环节具有广泛的应用,其中姿态测量精度是实现高精度位姿测量的保障。为解决激光跟踪姿态测量系统在远距离大视场中的标定问题,提出一种建立在多位姿标靶上的系统标定... 详细信息

基于激光跟踪的六自由度(6DoF)测量系统在大型设备生产、制造、装配等环节具有广泛的应用,其中姿态测量精度是实现高精度位姿测量的保障。为解决激光跟踪姿态测量系统在远距离大视场中的标定问题,提出一种建立在多位姿标靶上的系统标定方法。以基于相机的激光跟踪姿态测量系统为研究对象,介绍了该系统的组成及姿态测量原理;其次对系统姿态求解算法性能进行了分析,得出对系统标定精度的影响因素;并在此基础上提出一种基于空间多位姿标靶的系统参数标定方法,基于空间几何约束和最小二乘原理,实现了标定参数的最优求解;最后,搭建基于全站仪的激光跟踪实验平台,使用移动标定板构建立体标靶进行标定。实验结果表明:在3~15 m的测量范围内,采用本文标定方法的姿态测量精度相较于改进前可提升25.4%以上。该方法在远距离大视场测量中具有重要的应用价值。

关键词：激光跟踪姿态测量远距离大视场标定

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多点粘贴式应变测量系统在线校准技术研究

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计量学报 2025年第2期46卷 204-212页

作者：周宁冯建民宋昊尧建平赵启迪张慧君黄晓龙尹伟高战朋武军于翀航空工业北京长城计量测试技术研究所北京100095 中国飞机强度研究所陕西西安710065 中国民用航空上海航空器适航审定中心上海200232

在大型客机全机结构静强度试验中,针对多点粘贴式应变测量系统的在线校准问题,提出了通过降低敏感元件分散性建立伪溯源链的技术思路,开展了初步研究并将光纤和应变片的灵敏度分散性分别降低到1%和2.8%。研制了应变标准源,比对光纤、应... 详细信息

在大型客机全机结构静强度试验中,针对多点粘贴式应变测量系统的在线校准问题,提出了通过降低敏感元件分散性建立伪溯源链的技术思路,开展了初步研究并将光纤和应变片的灵敏度分散性分别降低到1%和2.8%。研制了应变标准源,比对光纤、应变片和散斑3种应变测量方式的精度及其在线溯源方法,发现了借助高精度非接触式应变测量手段和低分散性的应变敏感元件特性建立真溯源链的技术途径。针对海量粘贴式应变敏感元件配套电路通道,研发了自动化的校准检测装置,总体效率提升10倍以上。

关键词：应变测量在线校准溯源方法粘贴式应变传感器自动校准电阻应变片光纤光栅传感器

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基于双飞秒光学频率梳的CO_(2)光谱测量

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光学技术 2025年第2期51卷 218-224页

作者：李刻泰李晓峰夏传青武腾飞杨永军蔡静航空工业北京长城计量测试技术研究所北京100095 北京理工大学光电学院精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室北京100081

文章研究了基于近红外双光梳光谱测量技术的CO_(2)浓度测量方法。实验采用两台中心波长为1550nm的飞秒光学频率梳,通过同步精密锁定的双光梳光谱系统,选用1572nm波段的CO_(2)吸收谱线进行测量。结果显示,测量的CO_(2)浓度误差为4.27%,... 详细信息

文章研究了基于近红外双光梳光谱测量技术的CO_(2)浓度测量方法。实验采用两台中心波长为1550nm的飞秒光学频率梳,通过同步精密锁定的双光梳光谱系统,选用1572nm波段的CO_(2)吸收谱线进行测量。结果显示,测量的CO_(2)浓度误差为4.27%,光谱分辨率达到113MHz。研究验证了双光梳系统在近红外波段CO_(2)测量的可行性,并探讨了提升测量精度的方法,对超快激光光谱测量技术的发展具有重要参考价值。

关键词：近红外 CO_(2)浓度飞秒光学频率梳双光梳光谱技术

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基于多光谱的涡轮叶片表面温度场测量系统

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计测技术 2025年第1期45卷 88-95页

作者：张学聪董磊胡玮宸蔡静李源中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所北京100095

由于航空发动机内部背景辐射较强,利用常规辐射测温系统测量涡轮叶片表面得到的温度值与实际温度值存在较大偏差,针对此问题,基于多光谱测温原理研制了新一代涡轮叶片表面温度测量系统。该系统采用可动镜探针及固定镜探针实现高可靠性扫... 详细信息

由于航空发动机内部背景辐射较强,利用常规辐射测温系统测量涡轮叶片表面得到的温度值与实际温度值存在较大偏差,针对此问题,基于多光谱测温原理研制了新一代涡轮叶片表面温度测量系统。该系统采用可动镜探针及固定镜探针实现高可靠性扫描,通过高速多通道同步信号采集与控制系统实现信号的高效采集和设备的精准控制,利用复杂热环境多光谱测温建模、多视角三维温度场重建等技术实现叶片表面三维温度场在线测量与重建。使用黑体辐射源和动态校准装置对基于多光谱的涡轮叶片表面温度场测量系统的性能指标进行测试,结果显示:该系统能够实现550~1500℃涡轮叶片表面温度的实时在线测量,最大允许误差不超过±7.5℃,满足涡轮叶片温度测量需求。研究成果为促进高温复杂环境下航空发动机涡轮叶片热学参数测试技术发展提供了有力支撑。

关键词：辐射测温多光谱测温高速数据采集三维温度场融合重建

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用于原子干涉仪激光频率锁定的集成化系统

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计测技术 2025年第2期45卷 33-39页

作者：许云鹏赵远汪子楷鲍莹莹胡栋王宇中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所北京100095

为提升原子干涉仪的小型化程度和稳定性,研发用于原子干涉仪激光频率锁定的集成化系统。采用集成化电路系统进行稳频光谱信号采集、调制与解调,利用ZYNQ型全可编程片上系统完成数字比例微分积分(Proportion Integration Differentiation... 详细信息

为提升原子干涉仪的小型化程度和稳定性,研发用于原子干涉仪激光频率锁定的集成化系统。采用集成化电路系统进行稳频光谱信号采集、调制与解调,利用ZYNQ型全可编程片上系统完成数字比例微分积分(Proportion Integration Differentiation,PID)功能,实现激光频率的低噪声快速锁定。集成后的调制解调模块电路面积仅为77 mm×113 mm,能够满足激光器锁定在大多数碱性原子能级的使用需求。开展实验对用于原子干涉仪激光频率锁定的集成化系统的性能进行验证,结果表明:激光器频率锁定后频率波动为98.81 kHz@7 h;激光频率的重新锁定时间为600μs@100 MHz;在100 h的长期测量中未产生脱锁情况。该系统为推动原子干涉仪在地质研究和资源勘探等复杂环境下的应用提供了有力支撑。

关键词：原子干涉仪激光频率锁定集成化系统调制转移光谱小型化

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六自由度机器人末端位姿校准误差链路分析

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计测技术 2025年第2期45卷 48-55页

作者：江文松王妍罗哉冯思琪杨力张鹏浩中国计量大学计量测试与仪器学院浙江杭州310018 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所北京100095

为研究校准误差对机器人末端定位精度的非线性影响,开展六自由度机器人末端位姿校准误差链路分析。采用修正的DH模型(Modified Denavit‐Hartenberg Model,MDH)约束条件建立六自由度机器人的运动学参数模型,分析末端位姿变换的空间几何... 详细信息

为研究校准误差对机器人末端定位精度的非线性影响,开展六自由度机器人末端位姿校准误差链路分析。采用修正的DH模型(Modified Denavit‐Hartenberg Model,MDH)约束条件建立六自由度机器人的运动学参数模型,分析末端位姿变换的空间几何特征关系;分析机器人校准误差的来源,得到测量系统各坐标系之间的函数关系,构建机器人末端位姿校准误差传递链路模型。搭建六自由度机器人校准系统开展实验,结果表明:机器人末端校准误差主要来源包括连杆长度误差、关节偏移误差、关节扭转角误差和零位误差等,合成后的校准误差为2.66 mm;机器人末端x、y、z方向的相对不确定度分别为0.09%、0.37%、0.46%。研究成果为机器人末端精准定位控制提供了技术参考。

关键词：几何量计量机器人末端定位校准误差链路分析

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基于超连续激光吸收光谱的温度测量技术研究

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宇航计测技术 2025年第1期45卷 95-102页

作者：钱宝健张浩杨鑫宇常海涛蔡静中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所北京100095 豫西工业集团有限公司郑州计量站郑州451450

随着激光吸收光谱技术在复杂工况应用和高精度测量需求方面的发展,超连续激光吸收光谱测量技术开始得到广泛关注。基于超连续激光吸收光谱的温度测量技术研究,发展了一种用于同步解算温度和浓度等参数的超连续光谱特征匹配法,并进行了... 详细信息

随着激光吸收光谱技术在复杂工况应用和高精度测量需求方面的发展,超连续激光吸收光谱测量技术开始得到广泛关注。基于超连续激光吸收光谱的温度测量技术研究,发展了一种用于同步解算温度和浓度等参数的超连续光谱特征匹配法,并进行了仿真计算分析和试验验证。通过仿真计算得到的吸光度数据进行了300~2600 K范围的温度解算,验证了该方法在温度准确测量方面的可行性。同时搭建测量系统,利用水分子在7433~7446 cm^(-1)范围内的光谱吸收进行了473~1173 K共8个温度点的试验验证。通过基线修正参数、时频转换参数与待测参数的同步拟合,实现了基于超连续光谱特征匹配法的试验温度测量,温度测量的最大相对误差为-1.98%。试验结果证明了超连续光谱特征匹配法在温度测量方面的准确性。

关键词：光谱法温度测量吸收光谱光谱特征

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气液混合条件下的引压管路动态特性研究

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计测技术 2025年第1期45卷 105-110页

作者：史博陈晓松李峰北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所北京100095

利用引压管路进行航空发动机高温脉动压力测量时,高温凝水可能造成引压管路中存在“气夹液”的状态,采用传统的气介质引压管路动态模型进行分析误差较大。针对此问题,基于可压缩流体引压管路系统模型建立“气夹液”条件下的引压管路传... 详细信息

利用引压管路进行航空发动机高温脉动压力测量时,高温凝水可能造成引压管路中存在“气夹液”的状态,采用传统的气介质引压管路动态模型进行分析误差较大。针对此问题,基于可压缩流体引压管路系统模型建立“气夹液”条件下的引压管路传递函数,选取相同长度、不同内径的引压管路,通过调节压力、气液比,开展不同气液混合状态下的试验研究,得到引压管路动态特性与气液比之间的关系,并得到不同管径条件下气液混合后引压管路动态特性的差异化特点,为后续其他复杂介质条件下的引压管路动态特性研究打下基础,为提升航空发动机动态压力测试准确性提供技术借鉴。

关键词：引压管路动态压力校准气液混合谐振频率带宽

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加速度计的离心加速度场翻滚校准方法

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中国惯性技术学报 2017年第4期25卷 550-554,560页

作者：廖建平尹晓丽李晓婷中航工业北京长城计量测试技术研究所北京100095

针对现有加速度计校准方法的不足,提出了一种在大于1g的离心大加速度激励下加速度计的多位置翻滚校准方法。建立了加速度计在离心加速度场翻滚校准的数学模型,研究了加速度计的离心加速度场翻滚校准方法,给出了离心加速度场翻滚校准步骤... 详细信息

针对现有加速度计校准方法的不足,提出了一种在大于1g的离心大加速度激励下加速度计的多位置翻滚校准方法。建立了加速度计在离心加速度场翻滚校准的数学模型,研究了加速度计的离心加速度场翻滚校准方法,给出了离心加速度场翻滚校准步骤,并采用石英加速度计进行了离心加速度场的十二位置等多位置翻滚校准试验,获得了大g值激励下加速度计的安装误差、交叉耦合系数等模型方程系数。采用本方法进行校准,校准状态更接近加速度计实际使用状态,因而校准获得的模型方程系数用于修正后,将提高加速度计的测量精度。

关键词：加速度计双离心机离心加速度场翻滚校准

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基于吸收光谱和激光干涉技术的气体压力测量方法研究

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光谱学与光谱分析 2022年第12期42卷 3692-3696页

作者：张博涵杨军黄乾坤谢兴娟航空工业北京长城计量测试技术研究所北京100095

气体压力光学非接触测量是目前激光技术重要应用领域之一,其中气压测量过程中温度耦合问题是现在面临的研究难点。故而提出一种光谱测量技术与激光干涉技术组合测量方法,通过积分吸光度和折射率融合的方式实现气体压力、温度解耦的目的... 详细信息

气体压力光学非接触测量是目前激光技术重要应用领域之一,其中气压测量过程中温度耦合问题是现在面临的研究难点。故而提出一种光谱测量技术与激光干涉技术组合测量方法,通过积分吸光度和折射率融合的方式实现气体压力、温度解耦的目的。分析可调谐半导体激光光谱技术(TDLAS)的直接吸收法测量原理和基于折射率的激光干涉测量原理,建立基于吸收光谱的气压测量模型和基于折射率的激光干涉气压测量模型,通过利用三次多项式拟合吸收谱线强度函数的方式,建立了基于积分吸光度和折射率的气体压力、温度解耦的数学模型。实验搭建了基于TDLAS技术和激光干涉技术的气体压力检测系统,采用中心波长为2004 nm的可调谐半导体激光器和波长为632.8 nm的激光干涉仪,气室长度为24.8 cm,将CO_(2)作为研究对象,并以高精度压力控制器和温度传感器的测量结果分别作为压力温度参考值,以真空为背景信号,在室温环境中测量并计算出气体压力变化后积分吸光度值和折射率值,进而解算得到气体压力和温度值。实验结果显示:压力测量结果最大相对误差为3.61%,最小相对误差为0.5%,测量平均相对误差为1.99%;在以开尔文温度为前提下,温度解算结果最大绝对误差为7.66 K,最小绝对误差为0.78 K,测量平均绝对误差为3.29 K,测量结果与参考结果具有较高的吻合度,该研究可为以后光学法测量气体压力温度影响分析提供参考。

关键词： TDLAS 激光干涉技术气体压力温度解耦

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