[發(fā)明專利]非接觸長(zhǎng)度測(cè)量裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710526380.6
• 申請(qǐng)日: 2017-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107192338A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆黎明;潘福中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州完美屹克科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/02
• 分類號(hào): G01B11/02
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司41102
• 代理人: 王年年

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及長(zhǎng)度測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種非接觸長(zhǎng)度測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

被測(cè)物件位移及長(zhǎng)度測(cè)量是計(jì)量科學(xué)和計(jì)量方法的重要組成部分，特別是精密加工、航空航天、國(guó)防軍事和通信等許多領(lǐng)域都具有及其重要的意義合和作用，目前，主要的檢測(cè)方式為物理接觸式的機(jī)械和光電測(cè)量方式，這些方式都是用轉(zhuǎn)輪接觸被測(cè)物件，由被測(cè)物件通過(guò)摩擦帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)后，記錄旋轉(zhuǎn)量來(lái)得出位移量，這種方式在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)有轉(zhuǎn)輪磨損影響測(cè)量精度，較光滑的表面不易檢測(cè)或測(cè)量不準(zhǔn)、速度慢、精度低、方向單一，長(zhǎng)度越長(zhǎng)測(cè)量精度越低。

申請(qǐng)?zhí)枮?9116050.9的發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種用于測(cè)量固體速度及長(zhǎng)度的系統(tǒng)包括有測(cè)量傳感器和信號(hào)處理裝置，其中測(cè)量傳感器包括激光傳感器和信號(hào)調(diào)理裝置，信號(hào)處理裝置包括有數(shù)據(jù)采集卡和互相關(guān)分析儀。本發(fā)明由于采用了激光傳感器，因兩平行光束的入射點(diǎn)就是測(cè)量探頭，故其測(cè)量過(guò)程中對(duì)被測(cè)物體沒(méi)有干擾，不受環(huán)境條件的限制，可用于各種場(chǎng)合進(jìn)行測(cè)量；此外，由于互相關(guān)分析儀采用在線數(shù)字式直接計(jì)算法，因此，在相同的在線測(cè)量響應(yīng)速度前提下，其統(tǒng)計(jì)測(cè)量精度明顯優(yōu)于極性相關(guān)分析，且可降低可測(cè)信噪比，但該技術(shù)方案通過(guò)兩組測(cè)量探頭對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，容易引起誤差，精確度低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種非接觸長(zhǎng)度測(cè)量裝置，測(cè)量精度高、速度快。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種非接觸長(zhǎng)度測(cè)量裝置，包括至少一個(gè)非接觸長(zhǎng)度測(cè)量傳感器，所述非接觸長(zhǎng)度測(cè)量傳感器包括殼體，以及設(shè)置于殼體內(nèi)的成像模塊、圖像處理模塊、接口控制模塊，所述成像模塊包括激光光源、聚焦鏡片、放大鏡片和感光元件，所述激光光源產(chǎn)生的激光束經(jīng)聚焦鏡片投射至被測(cè)物，經(jīng)被測(cè)物反射后通過(guò)放大鏡片后呈像至感光元件上，所述感光元件高頻向圖像處理模塊發(fā)送圖像數(shù)據(jù)，所述圖像處理模塊將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為位移量數(shù)據(jù)，并通過(guò)接口控制模塊轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)或數(shù)字信號(hào)向外輸出。

進(jìn)一步地，還包括輸送裝置、控制裝置、定位裝置，所述控制裝置用于控制輸送裝置及非接觸長(zhǎng)度測(cè)量傳感器，所述控制裝置包括顯示器, 所述控制裝置還連接有穩(wěn)壓電源和聲光報(bào)警裝置，所述定位裝置用于控制被測(cè)物與非接觸長(zhǎng)度測(cè)量傳感器之間的間距。

進(jìn)一步地，所述定位裝置包括與非接觸長(zhǎng)度測(cè)量傳感器同側(cè)的固定部和位于另一側(cè)的彈性部，所述固定部和彈性部均包括向上的接桿，所述接桿靠近上端位置均水平設(shè)置有滾輪，通過(guò)兩滾輪之間的擠壓將被測(cè)物定位，所述彈性部還包括彈性裝置。

進(jìn)一步地，所述彈性裝置包括立柱，所述立柱上端通過(guò)抱箍固定有氣彈簧，所述氣彈簧的活塞自由端朝向固定部并固定有向上的接桿。

進(jìn)一步地，所述感光元件選用CMOS圖像傳感器或CCD圖像傳感器，所述感光元件以不低于5000張/秒的頻率向圖像處理模塊發(fā)送圖像數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述圖像處理模塊包括微處理器，所述微處理器選用DSP微處理器或MCU微處理器。

進(jìn)一步地，所述接口控制模塊選用DSP微處理器或MCU微處理器。

進(jìn)一步地，還包括系統(tǒng)并聯(lián)裝置，用于將多個(gè)非接觸長(zhǎng)度測(cè)量傳感器的數(shù)據(jù)對(duì)比、合并后向控制裝置發(fā)送，所述系統(tǒng)并聯(lián)裝置為微型計(jì)算機(jī)。

非接觸長(zhǎng)度測(cè)量裝置的校準(zhǔn)方法，包括以下步驟：

A1，開(kāi)啟，通過(guò)控制裝置1進(jìn)行開(kāi)啟非接觸長(zhǎng)度測(cè)量裝置，輸送裝置2帶動(dòng)被測(cè)物3經(jīng)過(guò)定位裝置，進(jìn)而經(jīng)過(guò)非接觸長(zhǎng)度測(cè)量傳感器10；

A2，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量，選取標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度被測(cè)物，經(jīng)輸送裝置輸送經(jīng)過(guò)非接觸長(zhǎng)度測(cè)量傳感器，經(jīng)測(cè)量后由顯示器顯示并記錄測(cè)量結(jié)果；

A3，反向測(cè)量，通過(guò)控制裝置控制輸送裝置反向輸送，用標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度被測(cè)物，經(jīng)輸送裝置輸送經(jīng)過(guò)非接觸長(zhǎng)度測(cè)量傳感器，經(jīng)測(cè)量后由顯示器顯示并記錄測(cè)量結(jié)果；

A4，多次標(biāo)準(zhǔn)-反向測(cè)量，得到30-50組測(cè)量結(jié)果；

A5，調(diào)距測(cè)量，調(diào)整定位裝置，致使被測(cè)物與非接觸長(zhǎng)度測(cè)量傳感器之間的間距變化，重復(fù)A4操作，得到30-50組數(shù)據(jù)；

A6，計(jì)算修正系數(shù)，通過(guò)控制裝置將A4和A5所得的數(shù)據(jù)求平均值，進(jìn)而得到平均值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的商，即為修正值S。

本發(fā)明的有益效果在于：

①將被測(cè)物件表面放大后采集圖像，產(chǎn)生特征點(diǎn)，對(duì)較光滑表面也能進(jìn)行測(cè)量；