一種基于激光三角法位移傳感器錯位組合的孔徑測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種孔徑測量方法。特別是涉及一種用于非接觸距離測量的基于激光 三角法位移傳感器錯位組合的孔徑測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在公開號103278100. A發(fā)明專利申請中，公告了一種基于非接觸距離測量傳感器 組合的孔徑測量方法。該發(fā)明專利申請?zhí)岢隽艘环N可直接利用加工機(jī)床主軸實時操作的孔 徑測量方法。由于該方法基于非接觸測量傳感器，在機(jī)使用時可獲得很好的安全性。該方法 一個重要實施條件是，在發(fā)明所給案例中，兩個傳感器兩條測量線必須嚴(yán)格共線。見公告摘 要中原文"測量時，要求雙傳感器測頭上的兩個傳感器的測量光軸在一條直線上；……"。 又，其在權(quán)利要求1中特別強(qiáng)調(diào)了該條件為必要條件。具有光軸共線約束條件的該方法除 前述的高精度、適宜內(nèi)尺寸測量、可在機(jī)應(yīng)用等特點外，還具有數(shù)學(xué)模型簡單的益處。但是， 當(dāng)我們把兩個激光位移傳感器對接擺放測量孔徑時，所測孔徑的大小受到傳感器自身體積 以及最小工作距參數(shù)的限定。這個"光軸共線"的必要條件嚴(yán)重制約了該方法的測量范圍， 特別是在中小孔徑測量應(yīng)用時。而中小孔徑在機(jī)械加工中的占比遠(yuǎn)高于大尺寸孔的測量需 求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種提高基于激光位移傳感器的射線簇法可 以測量的孔徑尺寸范圍的基于激光三角法位移傳感器錯位組合的孔徑測量方法。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于激光三角法位移傳感器錯位組合的孔徑測 量方法，包括如下步驟：
[0005] 1)采用兩個激光三角法位移傳感器平行錯位組裝成測量系統(tǒng)；
[0006] 2)在測量系統(tǒng)的測量量程內(nèi)，把測量系統(tǒng)置于被測孔徑內(nèi)的一側(cè)，即處于被測孔 的一個半圓內(nèi)；
[0007] 3)開始測量：沿與激光三角法位移傳感器的出射線相垂直的方向移動測量系統(tǒng) 至被測孔徑的另一個半圓內(nèi)，在移動的過程中連續(xù)采樣并記錄；
[0008] 4)在連續(xù)采樣中取兩個激光三角法位移傳感器在同一時刻的測量值之和的最大 值（α i+α 2)_，并帶入下述公式得到被測孔直徑：
[0009]
【主權(quán)項】
1. 一種基于激光三角法位移傳感器錯位組合的孔徑測量方法，其特征在于，包括如下 步驟： 1) 采用兩個激光三角法位移傳感器平行錯位組裝成測量系統(tǒng)； 2) 在測量系統(tǒng)的測量量程內(nèi)，把測量系統(tǒng)置于被測孔徑內(nèi)的一側(cè)，即處于被測孔的一 個半圓內(nèi)； 3) 開始測量：沿與激光三角法位移傳感器的出射線相垂直的方向移動測量系統(tǒng)至被 測孔徑的另一個半圓內(nèi)，在移動的過程中連續(xù)采樣并記錄； 4) 在連續(xù)采樣中取兩個激光三角法位移傳感器在同一時刻的測量值之和的最大值 (a汴a2) _，并帶入下述公式得到被測孔直徑：
其中，d是兩個激光三角法位移傳感器出射線的垂直距離，a:和a2分別是兩個激光 三角法位移傳感器測得值，h是兩個激光三角法位移傳感器激光出射面之間的最短距離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光三角法位移傳感器錯位組合的孔徑測量方法， 其特征在于，步驟1)所述的組裝測量系統(tǒng)是將兩個激光三角法位移傳感器平行放置，使兩 個激光三角法位移傳感器的出射線處在同一個平面內(nèi)，使兩個激光三角法位移傳感器之間 設(shè)定一定的距離且出射線發(fā)射端相背。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光三角法位移傳感器錯位組合的孔徑測量方法， 其特征在于，步驟4)的公式中： 當(dāng)兩個激光三角法位移傳感器的激光線同時出現(xiàn)在兩個激光三角法位移傳感器激光 出射面之間時h取負(fù)值； 當(dāng)兩個激光三角法位移傳感器的激光線沒有出現(xiàn)在兩個激光三角法位移傳感器激光 出射面之間時h取正值。
【專利摘要】一種基于激光三角法位移傳感器錯位組合的孔徑測量方法：采用兩個激光三角法位移傳感器平行錯位組裝成測量系統(tǒng)；在測量系統(tǒng)的測量量程內(nèi)，把測量系統(tǒng)置于被測孔徑內(nèi)的一側(cè)，即處于被測孔的一個半圓內(nèi)；開始測量：沿與激光三角法位移傳感器的出射線相垂直的方向移動測量系統(tǒng)至被測孔徑的另一個半圓內(nèi)，在移動的過程中連續(xù)采樣并記錄；在連續(xù)采樣中取兩個激光三角法位移傳感器在同一時刻的測量值之和的最大值，并帶入被測孔徑公式得到被測孔直徑。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，利用雙激光三角法位移傳感器錯位擺放的方式，大大增加整個測量系統(tǒng)的測量范圍，使得較小的孔徑也可以用此種方法進(jìn)行測量。
【IPC分類】G01B11-12
【公開號】CN104776807
【申請?zhí)枴緾N201510143879
【發(fā)明人】付魯華, 劉堯夫, 王磊, 李興強(qiáng), 吳翔宇
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年3月30日