智能激光圆度测量仪研究.pdf

总第220期
舰船电子工程
Vol 32 No, 10
2012年第10期
Ship Electronic Engineering
119
智能激光圆度测量仪研究
罗杰
(海军驻武汉四三人八厂军事代表室武汉430064
摘要在现有的科技水平和建造工艺下,舰船的耐压売体在制造过程中,不可避免的要产生ー定的売圈初绕度。目前,国内耐压壳体
径向初绕度一般采用激光圆度测量法,但是这些方法的测量难度大且测量数据没有实现自动化处理。该文设计了一种智能激光圆度测量
仪,测量方便,可以实现测量数据的自动处理。通过试验研究,研制的智能激光圆度测量仪硬件及配套的智能激光圆度测控系统软件,广泛
用于我国船舶的生产实际中,提高了监测和建造质量。
关键词耐乐壳体;圆度测量;智能;质量控制
中分类号P225.2
Research on the Intelligent Instrument for
Roundness Measurement with Laser
(Military Representatine Office in the 438 Factory, Wuhan 430064
Abstract In the process of construction of submarines pressure hull(SPH the radial flexibility cannot be avoided under the present
science and technology level and construction level. At present, laser measuring methods for roundness are usually used for measuring the ra
dial flexibility of stiffening rib. But the methods are difficult to use and the data measured can not be dealt with automatically in the instru
ments. So the paper designed one intelligent instrument for roundness measurement with laser. The instrument is used easily and can dealt
with the data automatically. Through experimenting and researching, the hardware and software of the intelligent instrument for roundness
measurement with laser can widely be used in the quality control of ship construction.
Key Words submarines pressure hull (SPH), roundness measure, intelligence, quality control
Class Number P225. 2
1引言
轴线直线度和同轴度等,其重要性最早在1951年由 Taylor
Hobson公司的R.E. Reason提出。欧美和日本等工业发
现代船舶的耐压结构通常设计成圆柱、圆锥、球等形状达国家和地区对形位误差的研究较早,从最早的直线度误
规则的几何体。这些几何体断面形状偏离圆形的程度,即差到平面度、圆度和圆柱度等形状误差,再到同轴度和圆锥
初挠度的大小与船舶强度有着直接的关系。
度等位置误差,迄今已有约一百年的历史。从其发表的大
在现有的科技水平和建造工艺条件下,耐压结构在加量技术文献和遍布全球、广受欢迎的各种先进测量仪器和
工、装配、焊接过程中,不可避免的要产生超差变形,使结构设备,便可清楚的看出这些国家和地区不论在形位误差的
偏离正确的形状,超出安全系数。上述变形在耐压肋骨或理论研究方面,还是在测量仪器的研制方面,都处于国际领
耐压壳圈上表现为径向的偏差,即売圈初挠度。大量的结先地位,代表着国际最高水平ロ-。
构模型试验表明,结构的毁坏,大多是从初始挠度比较严重
随着计算机技术和光电技术的发展,出现了基于激光
的部位开始的。因此,对船舶立体分段耐压壳圈的圆度测技术的圆度误差检测方法,如激光衍射法~、激光扫描
量对建造质量控制非常关键。
法、激光三角法和激光干涉法?等,这几种方法从测量
目前,国内耐压売圈径向初挠度一般采取撑杆法进行信号看,都属于基于半径变化量的测量方法,但对半径变化
测量。从船舶建造实践统计中发现,撑杆测量方法存在约量的测量原理不同。激光衍射法的测量原理是:将被测工
1.3~1.7%的草率点,即人为误差,如测量工具使用不当,件装夹在两顶尖间,以两顶尖回转轴线作为测量基准,移动
读数和记录不准确等,此外还有测量工具和环境的影响,因棱缘使之与被测工件间形成狭缝,激光通过狭缝后形成衍
此需要新的测量方法来提高圆度误差测量精度
射条纹,其光强信号被接收元件接收,通过测量行射条纹的
2圆度测量发展现状
平均间距得到测点处狭缝的宽度,工件回转一周,得到各测
点的半径变化量,然后计算出圆度误差。王天煜等人研究
圆度误差是研究许多其它形位误差的基础,如圆柱度、的基于激光衍射法的圆度误差检测方法检测精度可达
?收稿日期:2012年4月3日,修回日期:2012年ぶ月17日
作者简介:罗杰,男,工程师,研究方向:舰船修理。
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