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《基于白光干涉技術(shù)的表面粗糙度測量》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、哈爾濱理T人學(xué)T學(xué)顧Ij學(xué)位論艾基于白光干涉技術(shù)的表面粗糙度測量摘要三維表面料糙度測量是從表面輪廓理論發(fā)展而來的一種測量方法,在航天、軍工以及重大科研項(xiàng)目中都有廣泛應(yīng)用。而相移干涉術(shù)是光學(xué)測量理論的一種典型技術(shù),它相比其他傳統(tǒng)的測量方法而占,系統(tǒng)相對簡單、調(diào)試相對容易、在線測量速度較快、測量精度更高,而且可以實(shí)現(xiàn)無值守測量。本文采用白光干涉相移理論建立測量系統(tǒng),整個測量過程包括相移干涉、相位提取以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等。本文首先說明了三維表面粗糙度測量技術(shù)研究的意義,介紹了現(xiàn)今三維半H糙度及表面輪廓測量的現(xiàn)狀和
2、發(fā)展,然后闡述及比較了表面三維粗糙度測量的各種方法。其中,主要提到了兩種應(yīng)用較廣泛的相位算法——相位提取和相位解包裹。作為一種精密測量手段,相移技術(shù)的最大缺陷就是它對各種誤差源的敏感性,包括相移機(jī)構(gòu)必然存在的相移誤差、光場當(dāng)中非正弦性原理誤差、系統(tǒng)探測器的自有誤差等等,本文也對其分別進(jìn)行了分析,探討了對誤差的補(bǔ)償算法。依據(jù)提取出來的相位信息,計(jì)算出圖像各點(diǎn)對應(yīng)的高度值。然后,利用高斯評定理論建立表面輪廓的中線信息,分離出有用的粗糙度特征。最后,通過對表面粗糙度三維評定參數(shù)的研究,選取了有代表性的R。參數(shù)進(jìn)
3、行實(shí)物測量,得到了表面各點(diǎn)高度差數(shù)據(jù)值,綜合各種參數(shù)值還原三維表而粗糙度輪廓。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用寬帶白光光源的鹵鎢燈‘作為測量光源,CCD傳感器為圖像采集裝置,壓電陶瓷晶體作為步進(jìn)式相移器件,實(shí)現(xiàn)了整個測量的相移和數(shù)據(jù)采集。文中最后給出了實(shí)驗(yàn)分析及結(jié)果,數(shù)據(jù)顯示文中理論分析基本與測量結(jié)果一致。關(guān)鍵詞表面粗糙度;白光干涉;相移;濾波ResearchontheMeasurementofSurfaceRoughnessBasedonWhite..1ightInterferenceAbstractlhree—dimen
4、sionalsurfaceroughnessmeasurementisderivedfromthetheoreticaldevelopmentofthesurfaceprofileintheaerospace,military.a(chǎn)ndmajorresearchprojectsarewidelyused.Thephaseshiftinginterferometryisthetneoryofatypicalopticalmeasurementtechnology,itcomparedtoothertradit
5、ionalmethodsofmeasurement,thesystemisrelativelysimple,relativelveasYtodebug,on—linemeasurementofspeed,higheraccuracyandcanbedutv.Ii'eemeasurements·Inthispaper,phase—shifttheoryofwhitelightinterferencemeasurementsystem,thewholemeasurementprocessincludingth
6、ephase.shiftinginterferometry,phaseextraction,processingofexperimentaldataandso0n.J"hispaperdescribesthethree—dimensionalsurfaceroughnessmeasuringtheslgniticanceoftechnology,todayintroducedthree—dimensionalroughnessandsunaceprofilemeasurementofthecurrents
7、ituationanddevelopment.thendescribesandcomparesthethree—dimensionalsurfaceroughnessmeasurementofaVarletyofmethods·Amongthem,themainreferencetothewiderapplication0fthephasetwoalgorithm。phaseextractionandphaseunwrapping.Asameansofprecisemeasurement,phaseshi
8、ftingtechniqueisitsbiggestdrawbackofthesensitivityofvariouserrorsources,includingthephaseshiftofthephaseshiftinherentinagencyerror,thelightfieldwhichtheprincipleofnon.sinusoidalerror,thesystemofitsownprobeerrors,etc