非接觸式透鏡中心厚度檢測(cè)信號(hào)的數(shù)值融合與處理研究
本文關(guān)鍵詞:非接觸式透鏡中心厚度檢測(cè)信號(hào)的數(shù)值融合與處理研究
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【摘要】:非接觸式的檢測(cè)法是一種以光電、超聲波和電磁等技術(shù)為基礎(chǔ),在測(cè)量裝置的感觸組件不和被測(cè)體表面相接觸的情況下就能獲取物體的外表以及一些內(nèi)在情況數(shù)據(jù)的一種方法。隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展,非接觸式測(cè)量越來(lái)越成為現(xiàn)代主要的測(cè)量方法。尤其是在鏡片檢測(cè)的領(lǐng)域,接觸式測(cè)量方法存在幾個(gè)主要問(wèn)題包括在檢測(cè)上的速度比較緩慢,精度也不能達(dá)到要求,而且容易因?yàn)闇y(cè)頭和工件的頻繁接觸造成一定的損傷,所以為了提高精度和避免人工檢測(cè)對(duì)鏡片的劃傷,對(duì)非接觸式的測(cè)量?jī)x器的需求越來(lái)越高。論文主要分為以下幾個(gè)部分:1、闡述了非接觸式測(cè)量技術(shù)的研究背景和進(jìn)展,光學(xué)共焦法測(cè)量的原理,技術(shù)背景和發(fā)展情況。對(duì)裝置測(cè)量方法的選取和整個(gè)裝置的構(gòu)成做了介紹和說(shuō)明。2、采用ZEMAX軟件構(gòu)建了共焦光學(xué)系統(tǒng),通過(guò)構(gòu)建多重結(jié)構(gòu)和合適的操作數(shù)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真優(yōu)化。仿真結(jié)果表明,共焦光學(xué)系統(tǒng)的各個(gè)波長(zhǎng)在焦面上聚焦效果良好,并且軸向色差以及波長(zhǎng)兩者之間線性關(guān)系良好,滿足了所需要達(dá)到的要求。3、采用MATLAB的數(shù)據(jù)擬合功能對(duì)透鏡中心厚度和各個(gè)因素進(jìn)行關(guān)系擬合,研究了各個(gè)因素對(duì)透鏡中心厚度的影響,分析了不同情況下的擬合情況和精度。最后構(gòu)建了一個(gè)合理的數(shù)學(xué)模型,利用軟件進(jìn)行編程求解,最終得到了透鏡中心厚度的表達(dá)關(guān)系式。4、通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)的比對(duì),對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析,然后就誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行了深入細(xì)致的分析和解決方法的探討。
【關(guān)鍵詞】:非接觸式測(cè)量 光學(xué)共焦 透鏡中心厚度 ZEMAX MATLAB
【學(xué)位授予單位】:江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TH74
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-16
- 1.1 非接觸測(cè)量技術(shù)的研究背景和意義9-10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究的發(fā)展現(xiàn)狀10-14
- 1.3 論文的研究?jī)?nèi)容和研究目的14-16
- 第二章檢測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)16-28
- 2.1 檢測(cè)方法的選取16-23
- 2.1.1 激光三角法16-17
- 2.1.2 激光掃描法17-18
- 2.1.3 光學(xué)干涉法18-20
- 2.1.4 超聲波測(cè)厚法20-21
- 2.1.5 平板電容檢測(cè)法21-22
- 2.1.6 光學(xué)共焦法22-23
- 2.2 共焦法的測(cè)量原理和檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成23-26
- 2.2.1 基于共焦法的單探頭測(cè)量原理23-24
- 2.2.2 基于共焦法的雙探頭測(cè)量原理24-26
- 2.2.3 檢測(cè)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)26
- 本章小結(jié)26-28
- 第三章共焦光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)28-36
- 3.1 光源的選擇28
- 3.2 光譜儀的選擇28-29
- 3.3 共焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-35
- 3.3.1 初始結(jié)構(gòu)的確定29-30
- 3.3.2 光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化30-35
- 本章小結(jié)35-36
- 第四章測(cè)量裝置厚度模型的建立36-45
- 4.1 MATLAB軟件的數(shù)學(xué)功能36
- 4.2 厚度影響因素分析36-42
- 4.2.1 透鏡中心厚度和返回的波長(zhǎng)差37-38
- 4.2.2 透鏡中心厚度和曲率半徑38-40
- 4.2.3 透鏡中心厚度和透鏡折射率40-42
- 4.3 透鏡中心厚度的厚度模型42-43
- 本章小結(jié)43-45
- 第五章 實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果和誤差分析45-55
- 5.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果45-48
- 5.2 誤差來(lái)源分析48-54
- 5.2.1 常規(guī)誤差分析48
- 5.2.2 單探頭裝置測(cè)量誤差分析48-52
- 5.2.3 雙探頭裝置測(cè)量誤差分析52-54
- 本章小結(jié)54-55
- 第六章 總結(jié)與展望55-57
- 6.1 本文的主要研究工作55
- 6.2 研究工作的創(chuàng)新點(diǎn)55-56
- 6.3 對(duì)今后工作的展望56-57
- 致謝57-58
- 參考文獻(xiàn)58-62
- 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與發(fā)明專利62
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,本文編號(hào):1040042
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