条纹反射测量是一种高灵敏, 非相干的光学全场测量技术。主要用于对任何材质的光洁表面进行高精度的 曲率和三维坐标测量
该系统结构简单, 它主要由一个TFT显示器和一个高分 辨率的CCD照相机组成。 系统还配备了两只激光二级 管, 以方便用户对被测物 进行初始定位。 测量时TFT上 显示由计算机生成的条纹模式, CCD照相机获取经被测物体表面反射回的 条纹图像。由于 物体表面形状的调 制作用, CCD上得到的将是一帧变形的 条纹图。采用 先进的条纹相移技术, 通过信号解调将直接得到 被测物 体表面的法线和梯度分布 。在此基础上 进行进一步的 微分和积分操作后, 就可得到物体的曲率和三维坐标 分布 。由于物体到TFT的较大距离, 使得表面法线的变 化对反射光线的偏移量有显著的放大作用, 以至系统在物体高度方向的坐标分辨率可达纳米量级。
普通的非相干光学测量技术, 如条纹投影, 激光三角等, 对于光滑表面无能为 力。条纹反射系统则充分利用了被测物体对光的反射作用, 不仅使光滑表面 的测量成为可能, 而且将测量精度提高到相干光学测量的水平。同相干测量相比, 该系统得益于VEW公司最新开发的照相机和系统校准技术, 可以获得 物体精确的曲率和三维坐标分布, 而且受周围环境的影响很小, 可以实现在线 测量。同其他超高精度接触式三坐标测量仪相比, 该系统更是具有速度快, 数 据量大的优点, 可以在几秒钟内获得上百万个数据点。系统的各系列型号适用于尺寸, 曲率分布, 反光率等各不相同的表面, 甚至液面, 同时可根据用户需 求专门设计。该系统已成功应用于镜片加工设备的质量检测(Satisloh公司), 精密加工工件表面形状测量(不来梅大学精密制造实验室LFM), 大型太阳能 聚光镜面形测量(Fraunhofer太阳能研究所 ISE )等领域。其潜在应用还包括 镀膜, 喷漆表面(如汽车,飞机外壳)的质量控制, 表面粗糙度分析等。
该系统的另一个重要应用是对飞机表面面形结构缺陷的测量。右图所示为移动型系统在用于疲劳加载测试的飞机上的测量现场。
利用真空吸附装置, 测量系统可紧密的覆着于飞机表面, 定量的检测铆钉周围材料的形变。通过比较前后不同时间段内材料形变的变化, 从而对飞机结构的安全性进行评估。
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