光电仪器设计光学部分

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1、西安工业大学北方信息工程学院课程设计（论文）西安工业大学北方信息工程学院课程设计（论文）题目：细丝直径测试仪系别：光电信息系专业：测控技术与仪器班级：B10010191学号：B10010191姓名：伍迪2012年11月12号西安工业大学北方信息工程学院课程设计（论文）目录第1章引言....................................................................................................11.1研究的背景和意义............

2、.......................................................................11.2国内外研究状况........................................................................................1第2章测量原理和方法论证......................................................................22.1检测系统的测量原

3、理..............................................................................22.2方案的可行性分析32.3本章小结3第3章系统设计43.1光学系统设计4第4章精度分析54.1光学系统对测量精度的影响54.2误差分析5第5章总结.........6参考文献................................................................................................

4、..............7西安工业大学北方信息工程学院课程设计（论文）细丝直径测试仪摘要现代工业的发展,意味着对材料要求更高,而在其中,很重要的一部分就是检测技术.更为精确效率的检测,才能满足现代工业的要求.细丝直径的测量通常关系到工业产品的级别.传统的测量方法多数为接触法，其它的有电阻法、称重法。也有采用光学方法的，如光学显微镜法、干涉法、扫描法、投影放大法、比较法等。然而，大多检测方法检测速度低，生产效率低，劳动强度大，远远跟不上目前自动化生产的需要。尤其在全面质量管理过程中，更需要先进的、智能的检测手段。目前，国内

5、外常采用激光扫描光电线径测量，但是这种方法受电机的温度及振动的影响，扫描恒速度的限制，会产生高温使其降低寿命。基于线阵CCD便携式非接触直径测量仪器正是适应当前社会自动化生产的急需而设计的，该测径仪是一种光、机、电一体化的产品。尤其适用于电缆、电线、玻璃管、轴类零件的外径测量，对保证产品质量，降低原材料消耗，降低生产成本，提高劳动生产率有着重大的经济效益和社会意义。关键词:线阵CCD，测量，光学自动检测技术西安工业大学北方信息工程学院课程设计（论文）第一章引言§1.1研究背景和意义在工业生产和科学实验中，经常遇到尺寸小于1m

6、m的细丝直径的测量问题。传统测量细丝直径的方法通常有两种：细丝称重法和游标卡尺或者螺旋测微器手工测量。细丝称重法即就是将一定长度的细丝称重后，把丝细看成均匀细长的圆柱体，然后根据材料密度求出细丝直径。但此方法的缺点是浪费材料、花费时间多、精度不高，而且不能测量细丝某一处的直径，是一种间接测量法。游标卡尺或者螺旋测微器手工测量法具有测量方便、花费时间少的优点，但缺点是对于直径是微米数量级的细丝由于机械压力往往卡断细丝或者使细丝变形、测量误差大。一般的光学测量细丝直径的方法有：光学成像法、光学显微镜法等，如果采用一般的光学仪器测

7、量，由于光的衍射现象，所以被测细丝越细，测量误差就越大。而采用光学衍射测量法则可以达到精度高、速度快、非接触、无损伤、容易实现动态测量、使用方便且易于微机联接实现自动化测量等优点，在保证产品质量的同时，可以提高劳动生产效率。因此，用光学衍射法测量细丝直径不失为一种有效的方法，且此测量方法在工业生产和科学实验中有重大意义、易于推广应用这满足了非接触测量的要求。但结果的精确度受到测量人员熟练程度，测量仪器精确度和测量环境等因素的影响。本文提出一种方法，只要将激光直射细丝产生的衍射图像导入处理软件，细丝直径以及相关数据及不确定度等

8、就可以立刻显示在界面上。§1.2国内外研究现状干涉法测径,早在激光刚问世时就出现了。在六十年代后期,西方发达国家就己经有了衍射测径仪。如1966年英国的菲利浦公司和法国燃料与润滑材料研究所,1969年波兰电工研究所都推出了自己的衍测仪。这一时期的衍射测径仪有一个共同的特点,就是精度不高,自