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激光测量技术及其应用

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以实现运动的机构的具体形式等。这样，可以很大程度上避免 和已有专利冲突。通过具体研究已有专利技术，我们发现移动 这一运动方式应用范围最广，再从移动方式考虑设计新型 89 安全装置比较困难，可以考虑采用其它的运动方式，然后设计 能实现确定运动方式的具体机构，就很有希望设计出新型 89 安全装置。 : ’ ; 运用交叉学科相关技术 机构设计是 89 安全装置设计 的重要内容。但如果在考虑机构的同时，广义地收集各方面的 信息， 如材料学、 人机工程和安全工程等， 研究其中与 89 安全 装置相关的技术， 也有可能设计出新型 89 安全装置。 例如自动 它关系到 89 安全装置的重复 复位是 89 安全装置的必需功能， 作用和可靠性、安全性。一般的机构设计都是采用弹簧或者弹 片使 89 装置在使用后复位， 这样零件就会相应增加， 使得设计 空间更狭小。有些设计应用材料学知识， 采用弹性材料， 使 89 装置无需弹簧和弹片就可以自动复位，如图 < 所示的打火机， 活动件就是弹性材料做成。未移动活动件时，活动件卡牢在压 电前肩部， 打火机处于安全状态； 当向左移动活动件后， 使其不
;$ D 激光辨识技术
采用主被动锁模 (Q： 缩束后 [M\ 激光器产生的三倍频光， 作光参量发生放大器的泵光， 产生 @8& Z K8& 连续可调谐信号光 作指纹印迹识别的光源， 得 了不同载体、 不同沾染物、 分泌物留 下的指纹印迹的清晰荧光照片。 随着科技日新月异的发展 ) 激光技术将得到更为广泛的应 用。并在不断完善的过程中， 逐步使其成为更具普遍性、 高效性 以及极具应用价值的新科技。高效性以及应用价值的新科技。
《 机械设计与制造 》 !"#$ %&&’ 文章编号： <&&< C ’@@K : %&&’ ; &’ C &&@> C &%
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*+#"6+,7&先卓 王树奎 沈 越 : 沈阳大学， 沈阳 <<&&== ; 蔡学芝 : 辽宁省机械研究院， 沈阳 <<&&’% ; 陈锦生 傅 丽 8)’62,9,7* ,: 9&#)% 0)&#1%)0)2$ &2- &;;95’&$5,2 BFL M.+# C N-")O PQR(S D-" C T".O 8QU( !.# C 3-/#4 : D-/#1+#4 L#.V/03.71O D-/#1+#4 <<&&==O 8-.+# ; 8RF M"/ C N-. : *+,-.#/01 9/3/,0/- F#37.7"70 )6 B.+)#.#4 W0)V.#,/O D-/#1+#4 <<&&’%O 8-.#+ ; 55555555555555556 5555555555555555555555555555555555555555555556 【 摘要】 随着现代科技的不断进步， 激光技术已渐渐地被人们所接受和认同。 激光的应用领域也已 55555555555555556 十分广泛， 几乎涉及到当今科技的各个方面。 尤其是在激光加工、 激光测量、 军事上的应用更是显现出 极大的优势与潜力。这里介绍了激光定位传感器原理及其在工业生产中越来越广泛的应用前景。
激光投影技术是七十年代发展起来的一门综合性技术。利 用激光的准直性、 单色性和高亮度的特点， 灵活应用单片机及电 机控制技术， 集光学、 电子、 计算机等技术于一体， 是一种多学科 技的综合应用。
@$ % 光学误差
（ 阿贝误差 8） 根据阿贝原则， 当测量轴产生偏移 （ 水平或倾斜偏移 ） 测量 值就产生误差。偏移量越大， 此误差越大。 （ 固定往复误差 %） 激光波长随周围环境的变化而变化，例干涉仪与反射镜偏 离复位点 （ 湿度、温度 A 点 ）一个距离，若此距离内环境变化 （ 等） 。则复位点位置将改变， 此外还有余弦误差， 噪声及其它外 界信号干扰等。
;$ ’ 提高传感器的横向灵敏度
激光双传感器 （ WTU） 的使用可以提高传感器的横向灵敏 度。 它的工作原理是： WTU 从一个激光二极管向被物价表面发射 一通激光束，及射光点经双成像光学装置落到二个位置敏感控 测器上 （ 。如果一个 L2U 上的反射光点由于被测物体表面 L2U） 状态变化而变得模糊的话，另一个 L2U 就会发觉这一变化。利 用三个 L2U 也可补偿激光光点的光度变化，因而也提高传感器 的横向灵敏度。这种传感器能在被测物体高度出现急速增加 时， 使轮廓跟踪达到最优化。籍助于复激光二极管的输入功率， 传感器的内部反馈电路也可自动地调节由于被测物体颜色而引 起的光度差异。这种传感器能测量薄涂层的厚度、 基准距离、 厚 度差、 尺寸变化、 不同轮廓、 材料缺陷、 设备的不稳定性， 失调和 振动等。 正是由于有了上述的测量系统，激光可用于超光滑表面的 二维、 三维轮廓的检测。系统的纵向分辨率可达 &$ 8::X 横向辨 率小于 % !: 借助二维扫描平台可以测量平面、球面、柱面、曲 面， 曲率半径的测量范围为 ( Y 9 ; Z %;::。
松开揿手后， 活动件依靠本身弹性， 可以自动复位， 再次卡牢压 电肩部， 使打火机重新处于安全状态。 这种打火机 89 安全装置 零件少， 制造、 装配相对容易， 使用方便， 安全性也较好。交叉学 科相关技术的运用为 89 安全装置创新设计提供了新的设计思
= 结论
针对打火机 89 安全装置的现有设计方法及其设计难点进 行了讨论和分析，并在此基础上研究了打火机 89 安全装置的 创新设计方法，指出了打火机 89 安全装置的设计新思路和方 法。 在此方法指导下， 作者已经设计出 = 种打火机新型 89 安全 装置， 目前正在申请专利。
’ 激光测量系统的应用
激光定位传感器测量系统应用是十分广泛的。除用于电子 束暴光装置集成电路检查系统等半导体制造设备中；在机床方 面， 还用于计算机数控机床精度加工、 三坐标测量机、 高分辨率 光电绘图仪等。今后作为亚微米级或纳米级超精度定位装置的 传感器。应用将日益广泛。 国外最近推出了一种以激光间接测量技术为基础的测量 系统。此系统主要特点是具有连续追踪工件轴心的功能，尤其 适用于快速实现的在测量。除了可测量工件外，还可以测量工 件平面度、直线度等。它采用双激光束在相互垂直的两个方向 上搜寻工件轴心，精度达 8 !:。对工件半径变化的连续测量时 分辨率可达 !: 级。可用作数据系统的反馈测量系统。
; 激光技术发展动向
;$ 8 激光测量系统在奔腾 I, 平台上运行
图 8 测量原理
美国 3/>.): H 21#+ 视觉公司最近开发出一种利用光学三角测 量法原理，享有专利的激光双传感器。在平均变化频率为 8&&CJ （ 最大可达 ;&&CJ） 条件下， 分辨出 &$ &K!: 的变化。又如 CL;%KM 系统分辨率达到了 %$ ;#:。这些传感器系统都是在一个奔腾， LN 平台上运行的，并且与几个过程中的监控系统一起，利用 O.#P Q)R3S; H (T 操作员接口控制来显示数据和控制线运行情况。
% 激光测量系统的结构
该激光定位传感器系统， 由激光光源， 光学测量系统， 光学 定位系统构成。由电信号处理及输出由电子电路完成。测量轴 最多可达四轴， 每轴测长范围可达 9 8&$ ’:。 测量分辨率取决于 光学测量系统最高可达 %$ ;#:。控制系统与之接口开环或闭环 控制均可。光学测量系统由单束光学系统、 光学定向系统、 反射 镜及固定件组成。各部分零件选用取决于测量分辨率、测量精 度、 测量轴数等。电子电路部分由电源、 接收接口、 控制系统插 板等组成。对光接收器的输出信号采用 <.7 并行补码输出， 并由 =#7/>?&;8 微处理器构成数字伺服系统，具有多种输出动态控制 等功能。
@ 测量误差及修正
激光测量系统可用于超精度定位。但在测量过程中必须考 虑其误差并予以修正。
@$ 8 被测物体热胀冷缩修正
物体的膨胀、收缩率比起同样温度变化所引起的波长变化 率要大， 故此项误差必须予以修正。 "$ % ! & $ &"’ 式中： 收缩率；" ’—温差。 !—热胀，
;$ @ 激光的双曝光全息干涉技术为定量测量温度场提 供了一种新的方法。 ;$ ; 激光投影技术
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气压、 湿度而变化， 例如气温变化 8B ， 气压变化 %$ ;::C4， 湿度 变化 D&E ， 的误差。 所以， 一 都将分别引入大约 8 F 8& G D （ !: H :） 般使用环境下的气温、气压和湿度对激光波长加以修正是必要 的。在此， 可以采用具有自动修正功能的空气传感器。
参考文献
< 美国专利编号： >?%@@A’ ， A&?A’>? ， >?’’==?$ 浙江科学技术出版社， % 蔡升编著 $ 打火机修理入门 $ 杭州： <@@%$ ’ B.4-7/03 C D+6/71 3E/,.6.,+7.)# FDG H I2FD @@@=J %&&<$ 高等教育出版社， = 黄纯颖主编 $ 机械创新设计 $ 北京： %&&&$ 王立群 $ 机械设计中机构选型初探 $ 机械设计与研究， > 邹慧君， <@?@$
关键词： 激光测量； 传感器； 激光加工 【 !"#$%&’$】 $%&’ &’( )*+&%+,(- ./*0/(-- *1 2*3(/+ -)%(+)( 4+3 &()’+*5*067 &’( &()’+%8,( *1 54-(/ ’4- 9( 0/43,4556 4))(.&(3 : ;’( 1%(53 &’4& &’( 54-(/ &* 9( ,-(3 %- <%3( 4+3 <%3(7 %& )*=(/- (=(/6 -%3( *1 &*346 > - -)%(+)( 4+3 &()’+*5*067 ?-.()%4556 &’( 4..5%)4&%*+ *1 %& 4..(4/- &/(2(+3*,- 43=4+&40( 4+3 .*&(+&%45%&%(- %+ &’( @4-(/ ! 4--%-&(3 24)’%+%+07 &’( 54-(/ 2(4-,/(2(+& 4+3 2%5%&4/6 4114%/- : ;’( 4/&%)5( <%55 -%2.56 %+&/*3,)( &’( 1,&,/( 3(=(5*.2(+& 4- 1*/ %&: ()* +,%-#. /&#)% 0)&#1%)0)2$； 3)2#,%；/&#)% 4 &##5#$)- 0&’652527 文献标识码：Y

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超快激光光谱测量技术的研究与应用

超快激光光谱测量技术的研究与应用

超快激光光谱测量技术的研究与应用随着科技的不断发展，光学领域也在不断地进行着自身的革新和突破。

其中，超快激光光谱测量技术便是近年来备受瞩目的一种新兴技术。

这项技术通过利用超快激光振荡的原理，能够对物质的光、电特性进行准确的测量和分析，成为多个学科领域中不可或缺的测量工具。

一、技术原理超快激光光谱测量技术的基本原理是利用超快激光脉冲与物质分子之间的相互作用，以测量物质的光、电特性。

在具体实践中，首先通过激光释放其中的电子，使电子在分子内部形成电子云，并且在其原本的能量位上产生自由运动的状态。

接着利用专门的仪器对这些运动状态下的电子进行捕获和记录，得到最终的光谱图像。

该技术的测量结果能够直观地反映物质本身的光电特征，具有相当的准确性与可靠性。

二、应用领域超快激光光谱测量技术由于其高精度和大范围等特点，目前已得到了广泛的应用。

在生物医学领域中，该技术能够对重要的生物大分子和细胞结构进行观察和测量，从而为基础生物化学和医学研究提供有力支持。

在材料科学和纳米技术领域中，超快激光光谱测量技术能够为新材料的研制和生产提供实用的测量工具，尤其在新型半导体材料和纳米材料的制备方面有着重要的应用价值。

此外，该技术也在化学合成、光学通信、环境研究和能源储备等领域得到广泛的应用。

三、技术发展及优势虽然超快激光光谱测量技术的应用领域很广，但该技术本身也存在着诸多技术瓶颈。

例如，测量结果受到温度、环境等因素的影响，需要精密的调节和控制；目前设备较为昂贵和复杂，较难普及；同时该技术还存在着一定的性能限制。

尽管如此，随着现代科学技术的不断发展，这些问题也有望在未来得到解决。

相信未来的超快激光光谱测量技术将迎来更多的机遇和突破。

与传统光谱测量技术相比，超快激光光谱测量技术的优势在于其速度和精度。

超快激光光谱测量技术中，测量对象与激光相互作用的时间每隔适当的时间，可以达到非常短的纳秒或者皮秒级别，这种测量方式将得到精确、准确的光谱。

激光测量技术的发展与应用

激光测量技术的发展与应用

激光测量技术的发展与应用随着科技的不断发展，各种新的技术和方法应运而生，其中激光测量技术便是其中之一。

激光测量技术是一种基于激光原理的测量技术，其精度高、测量范围大、可靠性高等特点，使其在各个领域得到了广泛的应用。

一、激光测量技术的发展历程激光测量技术最早可以追溯到20世纪60年代，当时激光仅仅被作为一种研究工具而存在。

随着激光技术的不断发展和完善，激光被广泛应用到了测量领域中。

随后，一系列与激光测量技术相关的测量仪器相继问世，如激光全站仪、激光测距仪、激光测速仪等。

这些仪器的出现，极大地推进了激光测量技术的发展。

二、激光测量技术的应用领域1. 土建工程领域激光全站仪是土建工程领域中最常用的设备之一。

它可以实现建筑物的精确定位和精确定位，从而极大地提高了土建工程的建筑质量和施工效率。

此外，激光测距仪可以用来进行建筑物的测量和校准，为土建工程提供了完美的解决方案。

2. 工业制造领域在工业制造领域，激光测量技术同样发挥着重要的作用。

例如，激光干涉仪可以用来测量制造过程中的各种形状、表面粗糙度和尺寸等；激光排斥仪则可用来进行体积测量和绘制等。

3. 航天航空领域航天航空在特殊环境下进行，对设备要求十分严格。

而激光测量技术，由于其精度高、反应速度快、测量范围广的特点，成为了航天航空领域中必不可少的测量工具之一。

例如，在火箭发射前，必须对其进行多次精密测量，以确保其表面精度和几何形状符合要求。

4. 医疗保健领域激光测量技术在医疗保健领域中应用十分广泛。

例如，激光干涉法可以用于测量眼睛的曲率半径和散光程度，从而帮助医生制定更加精确的治疗方案。

此外，激光扫描系统还可以用于制作3D打印模型，为手术前的规划提供更直观的辅助。

三、激光测量技术的发展趋势随着现代科技的不断发展，激光测量技术也在朝着更加智能化、更加高效化、更加精准化的方向发展。

例如， AI人工智能技术的应用，可以通过对测量过程中的数据进行快速分析和计算，大幅度提高激光测量技术的测量效率和精度。

激光扫描测量技术及其应用

激光扫描测量技术及其应用

激光扫描测量技术及其应用随着科技的不断进步，激光扫描测量技术逐渐成为各个领域中重要的测量手段之一。

激光扫描测量技术利用激光光束的特性进行测量和获取目标物体的三维数据，具有高精度、快速、非接触等优势，广泛应用于建筑、制造业、文物保护等领域。

一、激光扫描测量技术的原理激光扫描测量技术的核心设备是激光扫描仪，它利用激光器发射出的激光束在目标物体表面扫描，形成坐标点云数据。

激光扫描仪通过自身的转台和激光束的转向器，可以实现对目标物体的全方位扫描。

激光束在扫描过程中，通过与目标物体表面的反射或散射，将信息转化为二维或三维的数据。

接收器接收到这些数据后，通过计算和处理，即可得出目标物体的形状、尺寸、表面轮廓等信息。

二、激光扫描测量技术的应用1. 建筑领域激光扫描测量技术在建筑领域的应用非常广泛。

例如，建筑测量中常常需要测量建筑物的三维模型，以便进行设计和规划。

传统的建筑测量方法需要人工进行复杂的测量操作，费时费力且不够精确。

而激光扫描测量技术可以通过扫描仪对建筑物进行全方位的扫描，从而快速获得建筑物的三维数据。

这项技术不仅可以准确测量建筑物的长宽高，还可以获取到建筑物的立面、屋顶等特征，为后续的设计和分析提供了重要的数据支持。

2. 制造业在制造业中，激光扫描测量技术被广泛应用于三维检测和质量控制。

例如，对于复杂的零部件或产品，传统的测量方法难以满足要求，而激光扫描测量技术可以快速准确地获取到这些产品的三维数据，帮助企业进行质量控制和产品改进。

此外，在制造业中，还可以利用激光扫描测量技术对制造过程进行监控和反馈，提高生产效率和产品质量。

3. 文物保护激光扫描测量技术在文物保护中起到了重要的作用。

传统的文物保护方法需要进行接触性测量，容易对文物造成损伤。

而激光扫描测量技术可以非接触地对文物进行三维测量，不仅减少了对文物的损伤，还可以准确还原文物的形状和结构。

这对于文物的保护、复原和研究具有重要意义。

三、激光扫描测量技术的发展趋势随着科技的不断进步，激光扫描测量技术也在不断发展。

激光扫描测量技术的优势与应用范围

激光扫描测量技术的优势与应用范围

激光扫描测量技术的优势与应用范围激光扫描测量技术是一种高精度、高速度的测量方法，已广泛应用于许多领域，如工业制造、土地测绘、建筑设计、医学影像等。

本文将从优势和应用范围两个方面对激光扫描测量技术进行探讨。

一、优势1. 高精度：激光扫描测量技术利用光学原理进行测量，具有高度精确的特点。

通过激光扫描仪器，可以实现对物体表面的测量精度在毫米甚至亚毫米级别，精度高于传统测量方法。

2. 高速度：相比于传统测量方法，激光扫描测量技术具有更快的测量速度。

激光扫描仪器可以在短时间内完成对大面积物体的测量，提高了测量效率。

3. 高灵活性：由于激光扫描测量技术可以实现对物体表面的无接触式测量，因此适用于复杂形状、脆弱材料等难以使用传统测量方法进行测量的物体。

4. 数据可视化：激光扫描测量技术可以将测量数据转化为可视化的三维模型或点云数据，方便后续的分析和处理。

这对于工程设计、产品仿真等领域具有重要意义。

二、应用范围1. 工业制造：激光扫描测量技术在工业制造中有着广泛的应用。

例如，激光扫描仪器可以用于对零部件的尺寸、形状进行测量，以保证产品的质量。

此外，激光扫描测量技术还可用于检测产品的表面缺陷、变形等情况，提高产品的可靠性。

2. 土地测绘：激光扫描测量技术在土地测绘领域中有着重要的应用价值。

激光扫描仪器可以获取地表的高程信息，实现对地形和地貌的精确测量，为土地利用规划、道路设计、城市规划等提供数据支持。

3. 建筑设计：激光扫描测量技术在建筑设计中有着重要的应用。

通过激光扫描测量仪器可以对建筑物的外部形状进行高精度测量，为建筑设计提供准确的数据。

此外，激光扫描测量技术还可以用于室内环境的三维建模，提供更好的设计方案。

4. 医学影像：激光扫描测量技术在医学影像领域也有着广泛的应用。

例如，激光扫描仪器可以用于对人体的三维重建，提供准确的解剖结构数据，为医生进行病灶分析、手术规划等提供支持。

综上所述，激光扫描测量技术凭借其高精度、高速度、高灵活性和数据可视化等优势，已经在工业制造、土地测绘、建筑设计、医学影像等多个领域得到了广泛的应用。