采用激光檢測技術，不僅解決了人工測量的誤差，消除了現(xiàn)場、設置環(huán)境的影響，而且具有檢測距離遠、調試方便、精準度高、靠性高等特點。 下面是學習啦小編整理了激光檢測技術論文，有興趣的親可以來閱讀一下!

　　激光檢測技術論文篇一

　　激光檢測技術在膠輥檢測中的應用

　　【摘要】膠輥的加工與金屬不同，在加工中和加工后的測量往往會有差別。如磨削中的溫度變化、檢測用力大小等諸多因素都將影響到膠輥幾何尺寸的準確性。以印刷膠輥為例，印刷膠輥是印刷機械中的關鍵部件，要想提高其使用壽命，最重要的一點就是提高其幾何尺寸的精度 ，比如圓度、錐度等。而膠輥產品質量的控制除了依靠先進的設備、先進的工藝、操作者的技術水平等，利用檢測手段控制產品的質量也是必不可少的重要方法。采用激光檢測技術檢測膠輥，不僅解決了人工測量的誤差，消除了現(xiàn)場、設置環(huán)境的影響，而且具有檢測距離遠、調試方便、精準度高、靠性高等特點。

　　【關鍵詞】膠輥;激光;檢測;接觸式測量

　　一、什么是膠輥

　　膠輥是以外層橡膠包覆圓柱金屬(或其他材料)芯組成的輥狀制品。膠輥一般由外層膠、硬質膠層、金屬芯、輥頸和通氣孔組成，其加工包括輥芯噴砂、黏合處理、貼膠成型、包布、鐵絲纏繞、硫化罐硫化及表面加工等工序。膠輥主要應用于造紙、印染、印刷、糧食加工、冶金、塑料加工等方面。

　　由于膠輥直接與金屬接觸，并且金屬芯承受了較大的張緊力，因此使得膠輥與金屬芯之間產生摩擦，導致膠輥發(fā)生磨損。因此，利用檢測手段控制膠輥的質量是必不可少的重要方法。

　　二、膠輥的檢測方法

　　目前國內外采用的膠輥測量方法主要有接觸式測量和非接觸式測量。

　　1.接觸式測量方法

　　(1)人工測量

　　人工測量一般采用游標卡尺、千分尺和千分表進行測量，測量結果誤差大，效率低，耗費人力。

　　以印刷膠輥為例，由于印刷膠輥表面質地較軟， 采用千分尺以及千分表進行測量時，對儀器的精度要求很高，在測量時產生的測量壓力容易損傷膠輥面，造成較大誤差，直接影響到印刷品的質量， ，會導致印刷品色彩不穩(wěn)定、顏色不均勻或出現(xiàn)色斑。

　　(2)接觸式觸針測量

　　接觸式測量一般是采用機械式觸針與被測物體表面接觸，對膠輥進行逐點掃描后獲得相關數(shù)據(jù)。這種測量方法測量范圍大，測量精度高，測量穩(wěn)定可靠、重復性較好，對應的測量工具有三坐標測量機、輪廓儀、圓度儀和形狀測量儀等。但這些儀器的價格比較昂貴，測量項目比較單一，而且對環(huán)境要求較高，對產品質量的提高造成了很大的影響。

　　圖1 接觸式輪廓儀

　　2.非接觸式測量

　　非接觸測量是采用光學測量技術，利用聚焦探測法，將光束匯聚成光學探針，利用光電探測器接收返回的光線，并將其轉化為電信號輸出，反映被測膠輥的相對于物鏡焦點的位移量。此方法對應的產品有非接觸式輪廓儀、3D共聚焦顯微鏡、白光干涉儀，激光檢測儀等。

　　目前，國內比較常用的兩種非接觸測量方法，一種是基于CCD器件接收光信號的測量方法，另一種是激光掃描測量方法。

　　(1)CCD尺寸測量

　　CCD尺寸測量系統(tǒng)由CCD圖像傳感器、光學系統(tǒng)、微機數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)組成，其基本原理為：

　　將線陣CCD置于平行光路，被測膠輥放于CCD前方的光路中，射向CCD的光就會被物體擋住一部分，利用CCD攝像頭拾取膠輥圖像，經圖像采集卡送入計算機進行圖像處理;再經過數(shù)據(jù)采集軟件(如LabVIEW7.1虛擬儀器軟件等)和圖像處理軟件(如IMAQ Vision等)實現(xiàn)圖像平滑、圖像增強、邊緣檢測等預處理;通過形位誤差檢測算法，得出膠輥的直徑、圓柱度誤差和跳動誤差;最后經系統(tǒng)標定，將測量所得的像元數(shù)轉化為實際值，從而計算出被測物體的尺寸。這種測量方法要求CCD光敏區(qū)的長度大于被測物體的尺寸，而大尺寸的CCD特別昂貴，所以必須通過其他方法來實現(xiàn)光的接收。

　　(2)激光掃描測量

　　圖2 激光掃描測徑原理

　　激光掃描測量是將激光器發(fā)出的光束通過掃描轉鏡多面體和掃描光學系統(tǒng)處理后變成平行光，對被置于測量區(qū)域的工件進行高速掃描，被測膠輥只要擋住光束，就會在接收器上產生信號，所以通過分析光電接收器輸出的信號，獲得與膠輥直徑有關系的數(shù)據(jù)。為保證測量的高精度以及可靠性，光掃描計量系統(tǒng)必須滿足以下三點基本要求：

　　(1)激光束應垂直照射被測物體表面;

　　(2)光束對物體表面的掃描必須是直線掃描;

　　(3)保證掃描時間的準確性。

　　而在現(xiàn)實情況下，掃描速度并不是常數(shù)，而是隨掃描轉鏡的角位移的變化而變化，這樣就會產生原理誤差。

　　三、膠輥的檢測方法比較

　　1.接觸式測量

　　使用游標卡尺、千分尺測量進行測量，雖然成本比較低，但是誤差大，測量精度達不到要求。三坐標測量機、圓度儀和形狀測量儀等測量儀器價格比較昂貴，測量成本高，測量效率低，對膠輥表面容易造成損傷。

　　2.CCD尺寸測量法

　　CCD尺寸測量法它具有一些獨特的優(yōu)點，是一般機械式、光學式、電磁式測量儀器無法比擬的，這與CCD本身的自掃描高分辨率高靈敏度結構緊湊位置準確的特性密切相關，其中關鍵的技術就是光學系統(tǒng)的設計和CCD輸出視頻信號的采集與處理，但是也存在著很多常見的問題，

　　(1)測量的精度受限于CCD像元的大小，由于CCD像元的任何部位接收到光以后都會將接收到的光信號轉化成電信號，從而制約了CCD測量方法的測量精度。采用盡量小的CCD像元，可以使它的測量誤差盡量減小。但是CCD的像元越小，CCD的成本就越高。

　　(2)CCD光敏區(qū)一般為28mm，這直接限制了被測物體的大小，是的采用CCD尺寸測量法生產的設備的型號受限。

　　(3)還有一個就是衍射，CCD像元不是連續(xù)的，是一個一個像元互相緊密排列組成的，而由于衍射造成的光的傳播不是直線的，結果就很容易出現(xiàn)很大的誤差。

　　綜上所述， CCD尺寸測量法具有它的優(yōu)點，但同時也有諸如結構復雜、成本高等它自己無法克服的缺點。

　　3.激光掃描測量法

　　激光掃描檢測具有檢測距離遠、調試方便、精準度高等特點，而且不受現(xiàn)場、設置環(huán)境的影響，可靠性高。利用激光掃描測量直徑的方法，雖然會出現(xiàn)如掃描速度達不到均勻而產生的原理誤差，但是我們可以利用算法的不同降低這部分誤差。

　　所以，現(xiàn)在的膠輥檢測多用激光檢測法。

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　　作者簡介：張榮榮(1982―)，中國海洋大學在讀碩士研究生，山東省輕工工程學校講師，長期從事機電、電工電子課程的教學、輔導與研究工作，主要研究方向：現(xiàn)代檢測與控制技術。

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