SICK激光测量装置LMS400在铸模控制的应用讲解

SICK激光测量装置LMS400在铸模控制

的应用

藉由LMS400激光扫描仪所组成的工件检查装置，透过工件的3D影像来计算出工件高度，使得铸模工件得以从转载设备上自动化卸载。这是由VisionTools 系统集成开发出来的高精度解决方案，且在铸模工厂的恶劣环境中，也能展现出优异的工作能力。>>铸块的原料为条状铝或镁合金，为了保证被熔化的金属质量，需要持续的把铸块原料送进保持正确温度的铸模熔炉之中。而为了保证镕铸的工作质量，熔炉现场安装了新的送料系统，来将铸模块直

藉由LMS400激光扫描仪所组成的工件检查装置，透过工件的3D影像来计算出工件高度，使得铸模工件得以从转载设备上自动化卸载。这是由Vision Tools系统集成开发出来的高精度解决方案，且在铸模工厂的恶劣环境中，也能展现出优异的工作能力。

>> 铸块的原料为条状铝或镁合金，为了保证被熔化的金属质量，需要持续的把铸块原料送进保持正确温度的铸模熔炉之中。而为了保证镕铸的工作质量，熔炉现场安装了新的送料系统，来将铸模块直接从载送栈板上送进熔炉之中。

LMS400激光扫描仪负责掌控三轴式物料转载系统

为了能在25秒～4分钟的间隔内将5～25公斤的铸模原料块送入熔炉。一个以X / Y/ Z三轴做真空吸附的抓取装置负责铸模原料块的运送。吸附抓取装置的X / Y/ Z三轴位置定位与转向控制系统，是由VisionTools系统商利用SICK 的LMS400激光扫描仪所研发，针对铸模块与栈板做出灰阶3D影像，计算并发出的指令来控制抓取装置，并计算出在栈板最上层的铸模块正确位置。

简易的刻度校准、精密的测量、稳定的模铸块移载能力

堆放在栈板上的铸模块，从最上层到最底部，每一层交错堆放着5～10块的铸模块。在进行栈板移载的时候，整叠的铸模块会先上下翻转，让最底层的铸模块最先被取走使用。铝合金铸块以长、宽相互交错置放，形成了可以被辨识的记号。用LMS400激光扫描仪组成的移载装置，就可以利用这样的排列记号，来做为装置初始的刻度校准与设定的数值。这些被校准、被设定的参考数值，就可被物料转载系统转换成铸模块的对应检出位置与方向数值。这些数值的精度可达到1mm与0.1°，然后这些数值会被传送到控制器，用来导引抓取装置做出正确的运动。

脉冲激光测距仪的设计-课程设计

目录 第一章绪论 (1) 1.1设计背景 (1) 第二章脉冲激光测距仪的工作原理 (2) 2.1测距仪的简要工作原理 (2) 第三章脉冲激光器的结构及工作过程 (3) 3.1激光脉冲测距仪光学原理结构 (3) 3.1.1测距仪的大致结构组成 (3) 3.2主要的工作过程 (4) 3.3主要部件分析： (4) 3.3.1激光器（一般采用激光二极管） (4) 3.3.2激光二极管的特性 (5) 3.3.3光电器件（采用雪崩光电二极管APD） (6) 第四章影响测距仪的各项因素 (7) 4.1光脉冲对测距仪的影响 (7) 4.2发散角对测距仪的影响 (8) 第五章测距仪的光电读数显示 (9) 5.1距离显示原理及过程 (9) 5.2测量精度分析 (10) 5.3总述 (11) 参考文献 (11)

第一章绪论 1.1设计背景 在当今这个科技发达的社会，激光测距的应用越来越普遍。在很多领域，如电力，水利，通讯，环境，建筑，地质，警务，消防，爆破，航海，铁路，军事，农业，林业，房地产，休闲、户外运动等都可以用到激光测距仪。 激光测距仪一般具有精确度和分辨率高、抗干扰能力强、体积小、重量轻等优点，因而应用领域广、行业需求众多，市场需求空间大。 当前激光测距仪的发展趋势是向测量更安全、测量精度高、系统能耗小、体积小型化方向发展。激光测距仪一般采用两种方法来测量距离：脉冲法和相位法。而其中脉冲激光测距的应用领域也是越来越宽广，比如，地形测量、战术前沿测距、导弹运行轨道跟踪以及人造卫星、地球到月亮距离的测量等。脉冲激光测距法是利用激光脉冲持续时间非常短，能量相对集中，瞬时功率很大（可达几兆瓦）的特点，在有合作目标的情况下，脉冲激光测距可以达到极远的测程；如果只是利用被测目标对脉冲激光的漫反射所取得的微弱反射信号，也是可以测距的。因而脉冲激光测距法应用较多。

激光脉冲测距实验报告讲解

激光脉冲测距

1 目录 一工作原理 (3) （1）测距仪工作原理 (3) （2）激光脉冲测距仪光学原理结构 (3) （3）测距仪的大致结构组成 (4) （4）主要的工作过程 (4) （5）激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 (5) 二激光脉冲测距的应用领域 (5) 三关键问题及解决方法 (6) （1）优点 (6) （2）问题及解决方案 (7) 2 一工作原理 （1）测距仪工作原理 现在就脉测距仪冲激光测距简要叙述其工作原理。简单地讲，脉冲法测距的过程是这样的：测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间t，光速c 和往返时间t 的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离。一般一个典型的激光测距系统应具备以下四个模块：激光发射模块；激光接收模块；距离计算与显示模块；激光准直与聚焦模块，如图2-1 所示。系统工作时，由发射单元发出一束激光，到达待测目标物后漫

反射回来，经接收单元接收、放大、整形后到距离计算单元计算完毕后显示目标物距离。在测距点向被测目标发射一束强窄激光脉冲，光脉冲传输到目标上以后，其中一小部分激光反射回测距点被测距系统光功能接收器所接受。假定光脉冲在发射点与目标间来回一次所经历的时间间隔为t，那么被测目标的距离 D 为：式中：c 为激光在大气中的传播速度；D 为待测距离；t 为激光在待测距离上的往返时间。 R=C*T/2 (公式1) 图一脉冲激光测距系统原理框图激光脉冲测距仪光学原理结构2（） 3

图二）测距仪的大致结构组成（3 时钟脉冲门控电路、脉冲激光测距仪主要由脉冲激光发射系统、光电接收系统、 振荡器以及计数显示电路组成4）主要的工作过程（其工作过程大致如下：首先接通电源，复原电路给出复原信号，使整机复原，准备进行测量；同时触发脉冲激光发生器，产生激光脉冲。该激光脉冲有一小部分能量由参考信号取样器直接送到接收系统，作为计时的起始点。大部分光脉冲能量射向待测目标，由目标反射回测距仪的光脉冲能量被接收系统接收，这就是回波信号。参考信号和回波信号先后由光电探测器转换成为电脉冲，并加以放大和整形。整形后的参考信号能触发器翻转，控制计数器开始对晶格振荡器发出的时钟脉冲进行计数。整形后的回波信号使触发器的输出翻转无效，从而使计数器停实验装置实止工作。这样，根据计数器的输出即可计算出待测目标的距离。三单片机开放板和激光脉冲发射、接收电路验装置包括“”“”。 4 （5）激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 激光脉冲发射/接收电路板原理框图如图2.3所示。图中EPM3032为CPLD；MAX3656为激光驱动器；MAX3747为限幅放大器；T22为单端信号到差分信号转换芯片；T23为差分信号到单端信号转换芯片；LD为半导体激光器；PD为光电探测器。板子上端的EPM3032被编程为脉冲发生器，输出重复频率为1KHz，脉冲宽度为48ns的电脉冲信号。此信号经MAX3656放大后驱动LD发光。板子下端的EPM3032被编程为计数器，对125MHz晶振进行计数。其计数的开门信号来自上端的TX信号，关门信号来自PD的输出。计数器的计数结果采用12 位二进制数据输出，对应的时间范围为0~32.7?s。 二激光脉冲测距的应用领域 激光测距仪一般采用两种方式来测量距离:脉冲法和相位法.脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收.测距仪同时记录激光往返的时间.光速和往返时间的乘积的一半.就是测距仪和被测量物体之间的距离.脉冲法测量距离的精度是一般是在+/-1米左右.另外.此类测距仪的测量盲区一般是15米左右。 激光测距仪已经被广泛应用于以下领域:电力.水利.通讯.环境.建筑.地质.警务.消防.爆破.航海.铁路.反恐/军事.农业.林业.房地产.休闲/户外运动等。 由于激光在亮度、方向性、单色性以及相干性等方面都有不俗的特点，它一出现就吸引了众多科学工作者的目光，并被迅速地被应用在工业生产方面、国防军工方面、房地产业、各级科研机构、工程、防盗安全等各个行业各个领域：激光焊接、激光切割、激光打孔（包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等）、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。有关于激光的研究与生产制造也如火如荼地开展了起来。 5

建筑行业-监视和测量装置控制规定

建筑行业-监视和测量装置控制规定 WD／CX 17——04A 1、目 对监视和测量装置进行有效控制，确保其符合要求，从而满足工程施工监视和测量需要。 2、适用范围 适用于产品形成过程中使用包括经纬仪、水准仪、磅秤、氧气表、乙炔表、压力表、兆欧表、接地电阻表、钢尺、盒尺、试验设备等所有监视和测量装置控制。 3、定义 引用《质量管理体系基础和术语》、《环境管理体系规范及使用指南》和《职业健康安全管理体系规范》及《整合型管理体系管理手册》中相关术语及定义。 4、职责 4.1质量技术处负责公司监视和测量装置归口管理，负责自检器具自检。 4.2项目部计量员负责本项目部监视和测量装置管理、使用及维护，做到定期送检。 4.3各使用部门负责本部门监视和测量装置管理、使用及维护，做到帐、卡、物相符合，定期送检。 5、工作程序 5.7购置 5.1.1购置时由各部门根据需要提出购置申请，报主管领导批准后购置。 5.1.2所购置监视和测量装置必须有出厂合格证，否则不得购买， 5.2建立监视和测量装置台帐 5.2.l公司质量技术处对公司范围内监视和测量装置建立台帐，统一编号和管理。 5.2.2公司各部门、项目部对本部门使用所有监视和测量装置设备、器具、工具建立台帐。 5.3监视和测量装置检定、校准 5.3.1新采购监视和测量装置经检定合格后方可使用，检验方法有： a)新购置监视和测量装置应送至经政府计量管理部门授权计量器具检定机构进行检定或校准，合格后方可使用。 b)简易、计量性能不易改变低值易耗一般管理器具，使用部门具有出厂合格证，并按

规定由生产安全处负责自检。 5.3.2监视和测量装置检定合格证书由生产安全处保存，使用部门保存检定证书复印件。5.3.3公司质量技术处根据国家有关规定，结合计量器具使用情况在“计量器具登记台帐”中注明检定日期及有效日期。 5.3.4各项目部对现场使用计量器具建立台帐。确定计量器具是否经过检定并在有效期内，对未检定或己检定而超出有效期计量器具及时送检，并在“计量器具登记台帐”中注明检定日期和有效期。 5.3.5各项目部计量员应依照监视和测量装置检定或校准周期，组织送检工作，公司试验室负责组织本单位试验设备检定或校准工作。 5.3.6当使用者发现监视和测量装置偏离标准状态或超出险定有效期时，应立即向部门负责人汇报，并组织有关人员对该设备所检测结果进行复验，评定已检测结果有效性，并将偏离标准状态或超出检定有效期设备送检定部门复检。 5.3.7对已到检定周期但短期内不使用计量器具可暂不检定或校准，但使用前必须经检定或校准合格后再使用。 5.4测量和试验设备检定状态标识，己检合格监视和测量装置，必须具有检定合格证书，原始合格证书由生产安全处存档，使用部门保存复印件。检定合格设备上粘贴合格卡，卡上注明检定有效日期及设备编号等。 5.5检验、测量、试验装置使用及维护保养 5.5.1监视和测量装置应根据操作规程，在规定环境下使用。 5.5.2各项目部监视和测量装置使用人员在使用前对其进行必要调整、校对，在使用完毕后进行日常维护、保养。 5.6监视和测量装置封存及报废 5.6.1公司监视和测量装置因故一年内未使用，应纳入封存管理，经主管领导批准后，将设备封存，封存设备应有明确标识。 5.6.2封存设备如需起用，要重新进行检定，合格后方可使用。 5.6.3监视和测量装置需报废时，应向公司生产安全处申请，注明原因，经公司主管领导批准后予以报废，同时在各级帐、卡中注销。 5.8计量器具标识 经过检定计量器具根据检定结果及使用情况分为四种状态： 合格、待检、报废、封存，各类标识要注意保持完好状态。

监视和测量装置的控制程序

监视和测量装置的控制程序 1 目的 对用于确保产品符合规定要求的测量和监视装置进行控制，确保测量和监视结果的有效性。 2 范围 适用于对产品和过程进行测量和监视用的装置。 3 职责 3.1技术部 a) 负责对偏离校准状态的测量、监控设备的追踪处理； b) 负责对测量和监控设备操作人员的培训、考核。 3.2 各部门 负责本部门的监视和测量设正确使用并维护设备，并按 有关校准规程定期校准。 4 程序 4.1 测量和监视设备的采购及验收 根据所需测量能力和测量要求配置测量和监视设备, 对其的采购和验收,执行《基础设施和工作环境控制程 序》中对生产设备采购的管理规定。 4.2 测量和监视设备的初次校准 a) 经验收合格的测量和监视设备，由技术部负责送国家 计量部门检定或自行校准，合格后方能发放使用。对 合格品应贴上表明其状态的唯一性标识；技术部负责

对该设备编号，建立《测量监视设备履历卡》，记录 设备的编号、名称、规格型号、精度等级、生产厂家、 校准周期、校准日期、放置地点等；并填写《测量监 视设备一览表》； b) 对于没有国家标准的设备，应记录用于校准的依据； c) 技术部负责测量、监视设备的发放。 d）本公司没有用于监视测量的软件 4.3 测量、监视设备的周期校准 4.3.1 每年十二月技术部编制下年度《计量校准计划》， 根据计划执行周期校准。 a) 对需外校的设备，由技术部负责联系国家法定计量部 门进行校准，并出具校准报告； b) 对需进行内部校准的设备，技术部应编制相应的《内 部校准规程》，规定校准的方法、使用设备、验收标 准及校准周期等内容，经技术部负责人批准，由技术 部实施并填写《内校记录表》。 4.3.2 校准合格的设备，由校准人员贴《合格标签》，并 标明有效期；部分功能或量程校准合格的，贴《限 用标签》，标明限用的范围；校准不合格的，贴 “不合格标签”，修理后重新校准；对不便粘贴 标签的设备，可将标签贴在包装盒上，或由使用 者妥善保管 4.4 测量、监视设备的使用、搬运、维护和贮存控制

基于TDC-GP21的激光测距设计

基于TDC-PG21的激光测距 【摘要】激光测距仪正朝着小型、低功耗和高精度方向发展，尝试研制一种高精度的便携式脉冲激光测距仪。针对脉冲式激光测距技术展开，重点研究短时间间隔的高精度测量这一关键技术。在对普通脉冲激光测距机的时间间隔测量方法分析后，提出了基于高精度时间间隔测量芯片TDC-GP21的便携式脉冲半导体激光测距仪系统方案。分析了TDC-GP21时间测量原理，设计了基于TDC-GP21的时间间隔测量单元，脉冲半导体激光器的驱动电源、光电探测器的驱动电路。针对有限距离的计数分辨率引起的误差，结合传统提高时间分辨率的方法，并对这一技术进行研究、发展和创新，使得测距系统的时间测量精度得到了很好的保证及提高，降低了硬件成本，简化了控制电路。 【关键词】激光测距，时间间隔测量，TDC—GP21，测距精度

Laser Ranging Based on TDC-GP21 [Abstract]The laser range finder is developing in small,low-power and high-precision direction.A portable laser range finder with high precision was researcher in this paper. We have studied the pulsed laser ranging technology, and the priority is the critical technology of the high-precision measurement in short intervals. In this paper,we have proposed the solutions of the portable diode laser rangefinder system based on the high-precision time interval measurement chip TDC-GP21, through a deep research of the principle of the pulsed laser rangefinder. studied the time measuring principle of the TDC-GP21, designed the time interval measurement unit that based on the TDC-GP21, designed the driven power of the pulse- semiconductor lasers and the driven circuit of the photoelectric detector. T o solve the error caused by the count resolution in a limited distance, we have combined traditional methods to improve the time resolution, and with the research, development and innovation of the technology, we have ensured and developed the time measurement accuracy of the ranging system, reduced the cost of the hardware and simplified the control circuit. [Key Words] Laser ranging, Time intervals , TDC-GP21, Ranging precision measurement

光电子课程设计_基于三角测量法的激光测距

光电子课程设计： 基于三角测量法的激光测距 摘要：本文先对激光测距的种类及原理进行介绍，其次分析不同种类的优缺点。确定制作测距仪器的制作方向。分析测量当中不同元器件存在的问题，寻找有效的解决方案，重点研究摄像头成像时存在误差的形成原因。根据研究得到的数据，对PC客户端的程序设计进行调整。利用程序尽可能减少由于硬件产生的误差。重点是设计出能确定光点的定位算法，通过对摄像头的定标、激光定位，达到实验数据与实际测量误差在10%以内。最后，提出对作品进行优化和系统功能提升计划 关键词：短距离、低成本、三角测量法 ABSTRACT: In this paper, the principle of laser ranging species and introduced first, followed by analysis of the advantages and disadvantages of different types. Production rangefinder to determine the direction of the production. Analytical measurements among different components of the problems, to find effective solutions to the causes errors in the presence of the camera focused on imaging. According to data obtained from studies on the client PC programming adjustments. The use of procedures to minimize errors due to hardware-generated. Focuses the light spot can be determined to design the location algorithm, through the camera calibration, laser positioning, to the experimental data and the actual measurement error is within 10%. Finally, the work in optimizing system functionality and Enhancement Programme KEY WORDS: Short distance、Low cost 、Triangle measurement

激光定位讲解

激光是用测距来定位的，就是发射一个激光信号，根据收到从物体反射回来的信号的时间差来计算这段距离，然后根据发射激光的角度来确定物体和发射器的角度，从而得出物体与发射器的相对位置。 然后，激光扫描仪根据自身的位置（一般是用GPS定位或者输入用户自定义的位置坐标），便可以确定物体的位置了。 GPS也是一种测量技术，原理是根据卫星发送的信号计算出某时刻与3颗或以上的卫星的距离，从而计算出所在的位置。 现在激光定位一般分两种，一种是机载激光扫描，一种是地面激光扫描。机载的一般都装有GPS和惯性导航系统用来获取某时刻飞机的位置和角度，精度在0.3m，高度精度在0.15米左右。地面的是固定在一个点做扫描，范围是几十米到几百米，精度在15mm到1m左右（根据扫描范围不同）。 激光定位准直仪是针对大型设备的安装、维修、检测而研究设计的专用高精度基准测量仪器。本光学系统中科学地设计了空间位相调制器，在长距离测量时光斑是环栅结构，光斑的图像清晰，使全程测量过程中不用调焦，实现了全程无调焦运行差，从而保证了主机所提供的激光束是一条高清晰度，易于分辨的激光光束。激光定位准直仪光靶（含磁性底座）可以吸附在被测物体上，以便用户完成检测、加工、安装等需要。其发展最开始用于军工业，导弹瞄准以及设备定位。 激光测距（laser distance measuring）是以激光器作为光源进行测距。根据激光工作的方式分为连续激光器和脉冲激光器。氦氖、氩离子、氪镉等气体激光器工作于连续输出状态，用于相位式激光测距；双异质砷化镓半导体激光器，用于红外测距；红宝石、钕玻璃等固体激光器，用于脉冲式激光测距。激光测距仪由于激光的单色性好、方向性强等特点，加上电子线路半导体化集成化，与光电测距仪相比，不仅可以日夜作业、而且能提高测距精度，显著减少重量和功耗，使测量到人造地球卫星、月球等远目标的距离变成现实。 激光测距-方法 激光测距仪一般采用两种方式来测量距离：脉冲法和相位法。脉冲法测距的过程是这样的：测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间。光速和往返时间的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离。脉冲法测量距离的精度是一般是在+/- 1米左右。另外，此类测距仪的测量盲区一般是15米左右。 激光测距仪-概述 激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定(又称激光测距)的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。 若激光是连续发射的，测程可达40公里左右，并可昼夜进行作业。若激光是脉冲发射的，一般绝对精度较低，但用于远距离测量，可以达到很好的相对精度。

监视和测量装置控制管理制度

监视和测量装置控制管理制度 第一章总则 第一条制定和执行本规定，对监视和测量进行有效控制，确保监视和测量装置处于受控状态，并保证监视和测量装置在使用时与要求的能力一致，以满足规定使用要求。 第二条本制度适用于车间、部门 第二章职责 第三条本制度由能源计量部制订并负责修订。 第四条各车间、部门主要负责人为第一责任人。 本标准适用于监视和测量装置的配备、验收、检定（校准）、标识、使用、保管、维修和报废等全过程的管理。 第三章监视和测量器具、设备管理 第五条能源计量部负责编制全公司的监视和测量器具、设备外检计划，实施送检。 第六条仪表车间 a）负责对监视和测量器具、设备的校准；根据需要编制内部校准规程； b）负责对偏离校准状态的监视和测量器具、设备的追踪处理； c）负责对监视和测量器具、设备操作人员的培训、考核； d）建立完善设备登记台帐。 第四章监视和测量器具、设备的分类管理 第七条仪表车间按国家规定要求对监视和测量器具、设备按A、B、C分类。 第八条重点控制的监视和测量器具、设备：包括公司计量标准器具和用于对外贸易结算、安全防护、环境监测方面属于强制检定的器具、设备，属A类测量器具、设备。此类设备能源计量部按照年初外检计划必须送市技术监督局校准、检验。 第九条一般的控制监视和测量器具、设备：用于产品实现过程和工序检验和试验监视和测量的器具、设备为B类器具、设备。此类器具、设备由市技术监督局授权本公司的标准校验台由仪表车间有资格证书人员按内校规程校准，在过程监视中，由仪表车间仪表工定时检查其完好性。 第十条简要的控制监视和测量器具、设备：在监视过程中，对准确度无严格要求的器具、设备，为C类器具、设备。发现其损坏由仪表车间仪表工立即更换。 第五章采购和验收管理 第十一条各车间、分厂根据生产工艺的要求需配置监视和测量器具、设备，先填写购置监视和测量器具、设备申请表，上报主管副总审批。 第十二条审批后，各车间、分厂报物资管理部。 第十三条物资管理部根据对生产设备采购的管理规定要求，汇总成《月采购计划》，下达供应部，供应部根据比质比价采购规定，负责采购。 第十四条采购回来的器具、设备，经专业技术人员及物资管理部检查验收合格后，填写《进货验收单》，再办理入库手续。

激光测距系统设计

本科生毕业设计（论文） 开题报告 题目：激光测距系统设计 姓名：黄侠 学号：201006060118 指导教师：吕岑 班级：光信101 所在院系：电气与信息工程学院

课题名称激光测距系统设计 课题来源科研课题课题类型工程设计类指导教师吕岑 学生姓名黄侠学号201006060118 专业光信息科学与技术 一、课题的意义以及国内外发展状况： 课题的意义： 激光与普通光源有显著的差别，它利用受激发射原理和激光腔的滤波效应，使所发射的光束具有一系列新的特点：激光有小的发散角，即所说的方向性好或准直性好;激光的单色性好，即相干性好，激光的输出功率有限，但是功率密度很高，一般的激光亮度要比太阳表面的亮度大。在激光问世以前，人们没有什么办法来获得强相干光。激光技术出现后，很快被应用到各种测量(大地测量、地形测量、工程测量、航空摄影测量以及人造地球卫星的观测和月球的光学定位等航天测量)中。与此同时，现代电子技术的飞速发展和光电器件性能的不断提高，使激光测距仪成为距离测量的主要仪器之一。与其它测距技术相比，激光具有角分辨率高、抗干扰能力强，可以避免微波贴近地面的多路径效应和地物干扰问题，并且具有天线尺寸小、质量轻、结构小巧、和安装调整方便等优点，激光测距仪是目前高精度测距最理想的仪器之一。由于以上各方面的原因，使得激光测距在测量领域得到了青睐，并被迅速推广。 激光测距仪的研究应用在国民经济和国防建设中具有非常重要的意义。激光测距的精度与操作者的经验和被测距离无关，误差仅取决于仪器本身的精度。用激光测距对卫星进行精密测轨，精度已达l cm，日本用于预防地震的长距离监测系统，全程84 km，误差小于l mm。军事上装备的激光测距仪，重量一般为10 kg左右，最小的只有0.36 kg，体积只有香烟盒那么大，激光由于方向性好，所以可以不用巨大的天线就可以发射极窄的光束。激光测距不仅分辨率高，而且具有抗干扰能力强的窄光束和短的脉冲宽度，不仅使横向和纵向目标分辨率大大提高，而且不受电磁干扰和地波干扰。 由于激光与激光测距技术很多优点的存在，本课题意在研究出相位法激光测距的光学系统。 国内外发展现状： 国外发展现状 20世纪中期，激光测距机是激光器在军事上最早应用的项目。世界上第一台激光测距机于1961年诞生在美国休斯飞机公司，称为柯利达I型.经过30年的发展，军用激光测距机已更新了两代，研制发展了三代。第一代激光测距机采用发射0. 6943,cun红外红宝石激光器和光电倍增管探测器，是最早问世的激光测距机.20世纪70年代初期少量装备部队，如美国的AN/GVS-3、日本的70式，因其隐蔽性差、效率低、体积大、重量重、耗电多，很快便被第二代激光测距机取代。第二代激光测距机采用发射 1. 06,tnn近红外钦激光器(主要是Nd:YAG激光器，少数为钦玻璃激光器)和硅光电二极管或硅雪崩光电二极管探测器。第二代比第一代隐蔽性好、效率高、小巧、耗电少，因此第二代激光测距机的小型化研制进展迅速。第三代激光测距机，即人眼安全的激光测距机。目前已研制成工作波长为10. 6μm和1. 54μm 的三种不同类型的各种型号的人眼安全激光测距机，己进入生产和应用阶段。与此同时，激光测距技术也逐渐应用到民事领域。从20世纪70年代初至今的近30年，国外许多大学、研究机构和公司也开展了这方面的研究工作。

激光探测技术讲解

激光探测技术 激光技术用于检测工作主要是利用激光的优异特性，将它作为光源，配以相应的光电元件来实现的。它具有精度高、测量范围大、检测时间短、非接触式等优点，常用于测量长度、位移、速度、振动等参数。当测定对象物受到激光照射时，激光的某些特性会发生变化，通过测定其响应如强度、速度或种类等，就可以知道测定物的形状、物理、化学特征，以及他们的变化量。响应种类有：光、声、热，离子，中性粒子等生成物的释放，以及反射光、透射 激光技术用于检测工作主要是利用激光的优异特性，将它作为光源，配以相应的光电元件来实现的。它具有精度高、测量范围大、检测时间短、非接触式等优点，常用于测量长度、位移、速度、振动等参数。当测定对象物受到激光照射时，激光的某些特性会发生变化，通过测定其响应如强度、速度或种类等，就可以知道测定物的形状、物理、化学特征，以及他们的变化量。响应种类有：光、声、热，离子，中性粒子等生成物的释放，以及反射光、透射光、散射光等的振幅、相位、频率、偏振光方向以及传播方向等的变化。 ◆激光测距 激光测距的基本原理是：将光速为 C 的激光射向被测目标，测量它返回的时间，由此求得激光器与被测目标间的距离 d 。 即：d＝ct/2 式中t-激光发出与接收到返回信号之间的时间间隔。可见这种激光测距的精度取决于测时精度。由于它利用的是脉冲激光束，为了提高精度，要求激光脉冲宽度窄，光接收器响应速度快。所以，远距离测量常用输出功率较大的固体激光器与二氧化碳激光器作为激光源；近距离测量则用砷化镓半导体激光器作为激光源。 ◆激光测长

从光学原理可知，单色光的最大可测长度L与光源波长λ和谱线宽度Δλ的关系用普通单色光源测量，最大可测长度78cm。若被测对象超过 78cm，就须分段测量，这将降低测量精度。若用氦氖激光器作光源，则最大可测长度可达几十公里。通常测长范围不超过10m，其测量精度可保证在 0.1μm 以内。 ◆激光干涉测量 激光干涉测量的原理是利用激光的特性－相干性，对相位变化的信息进行处理。由于光是一种高频电磁波，直接观测其相位的变化比较困难，因此使用干涉技术将相位差变换为光强的变化，观测起来就容易的多。通常利用基准反射面的参照光和观测物体反射的观测光产生的干涉，或者是参照光和通过观测物体后相位发生变化的光之间的干涉，就可以非接触地测量被测物体的距离以及物体的大小，形状等，其测量精度达到光的波长量级。因为光的波长非常短，所以测量精度相当高。 ◆激光雷达 激光雷达是用于向空中发射激光束，并对其散射信号光进行分析与处理，以获知空气中的悬浮分子的种类和数量以及距离，利用短脉冲激光，可以按时间序列观测每个脉冲所包含的信息，即可获得对象物质的三维空间分布及其移动速度、方向等方面的信息。如果使用皮秒级的脉冲激光，其空间分辨率可以达到 10cm以下。激光照射在物体上后，会发生散射，按照光子能量是否发生变化，散射分为弹性散射和非弹性散射两种类型。弹性散射又有瑞利散射和米氏散射之分。相对于激光波长而言，散射体的尺寸非常小时，称为瑞利散射；与激光波长相当的散射，称之为米氏散射。瑞利散射强度与照射激光波长的四次方成反比，所以，通过改变波长的测量方式就可以和米氏散射区别开。相应地，非弹性散射也有拉曼散射和布里渊散射两种。拉曼散射是指光遇到原子或分子发生散射时，由于散射体的固有振动以及回转能和能量的交换，致使散射光的频率发生变化的现象。拉曼散射所表现出的特征，因组成物质的分子结构的不同而不同，因此，将接收的散射光谱进行分光，通过光谱分析法可以很容易鉴定分子种类。所以，通过测量散射光，就可以测定空气中是否有乱气流（米氏散射），以及CO、NO等各种大气污染物的种类及数量（拉曼散射）。由此可见，激光雷达技术在解决环境问题方面占据着举足轻重的位置。

监视和测量装置管理程序

1.0 目的 对用于证实产品符合规定要求的监视和测量装置进行控制，确保测量结果的有效性。 2.0范围 适用于公司所有的监视和测量装置的控制和管理。 3.0 职责 3.1 质量策划小组负责确定检测设备的需求。 3.2技术部负责专用检具、样板的设计。 3.3 生产部负责组织专用检具、样板的制造。 3.4 供应部负责监视和测量装置的采购。 3.5 质保部负责： a) 组织监视和测量装置的检定、校准和维修； b) 监视和测量装置更新的审核； c) 负责对监视和测量装置偏离校准状态检测结果有效性进行评审。 3.6 人力资源部负责组织对检验人员的培训和资格确认。 3.7 各使用部门负责监视和测量装置的使用和维护，提出更新申请。 4.0 工作程序 4.1 监视和测量装置的确定 4.1.1根据产品的要求，质量策划小组在进行产品质量先期策划时，须确定 所需的监视和测量装置，并确保其测量能力与规定的测量要求相一致。 4.1.2实施检测工作的部门，根据质量策划小组确定的检测设备的要求，选 择适当的检测设备，填制《购买检验、测量和试验设备申请表》，经质保部部部长、技术部部长审核，由供应部按《采购控制程序》的规定实施采购。 4.1.3 技术部根据先期策划的设计所需的检具，由生产部负责组织检具的制造，并确保检测设备应在试生产之前完成配备。 4.2 监视和测量装置的验收、鉴定 4.2.1 新购进的监视和测量装置，质保部须核对其名称、型号、精度、生产 厂家、数量、随机附件及资料等与所采购要求是否相符，若相符，则对其进 行编号，登记入《检验、测量和试验设备台帐》中，建立《检验、测量和检 验设备履历表》。 4.2.2新购进的计量器具和检测装置必须经检定或校准合格后贴附计量《合格证》，各部门填写《领料单》，部门负责人签字后到工具室领取。 4.2.3 新购进检测设备检定/校准不合格，无法修复的，经技术副总审批同意后，由供应部将该检测设备退回原供应厂家。 4.3 测量设备的周期检定/校准 4.3.1对于需要确保测量有效的场合下使用的计量器具，质保部应根据检测设备的精度、使用频次、磨损等情况，于每年12月份编制下一年度的《仪器、仪表、量具年度校准计划》，经质保部部长审核，公司副总经理批准后实施。 4.3.2 需外校时，由计量管理员负责送国家法定计量单位或联系国家计量单位到厂内进行校准，并要求校准单位出据相应的校准报告，保证其溯源性。 4.3.3 需要内部校准时，由质保部负责编制相应的计量器具内部校准规程， 规定校准的周期、方法、测量标准及验收准则等内容，经质保部部长批准后，作为校准的依据，校准后填写相应的《计量器具内校记录》。内校过程中所用的测量标准应确保能够溯源至国际或国家标准，若不存在这样的测量标准，则应记录校准所依据的标准件。

监视和测量装置控制

监视和测量装置控制集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

监视和测量装置的控制 公司的监视和测量装置主要适用于公司的房屋销售面积测量、工程施工建设，并对施工和监理单位使用的监视和测量装置进行监督检查。工程部负责监视和测量装置的归口管理工作，项目部负责监督检查供方的监视和测量装置的使用和维护管理工作。 工程部负责监视和测量装置的配置，各部门根据工作需求，提出配置申请，由工程部审查后，报经公司经营副总经理批准，统一采购，根据采购合同和相应产品标准进行验收，对验收合格的装置，登记“监视和测量装置台帐”，并建立相应的装置档案，包括装置的使用说明书、合格证等技术资料。 工程部负责对监视和测量装置的外委检定工作，委托具备相应检定资格的单位进行检定，索取保存检定的有关资料。并根据装置的检定周期，及时进行监视和测量装置的周检。经检定校准合格的监视和测量装置，由工程部进行检定合格标识，一般采用检定单位的标识方法。 现场必须使用检定合格并有合格标识的监视和测量装置，未经检验或超出有效期的不能使用，并确保在规定的操作环境和使用条件下使用，严格遵守使用操作规程。 对供方使用的监视和测量装置，要提供进场设备的明细及出厂合格证、前次周检合格证，由项目部审核批准后方可进场使用。项目部质量安全员要对供方现场的监视和测量装置进行抽查，登记“监视和测量装置抽查记录”。主要内容包括： a.装置的校准资料，是否经过检定，并在有效期内； b.选用的监视和测量装置的准确度和精确度是否满足监视和测量的要求。 监视和测量装置要定期维护保养，不使用时应贮存在适宜的条件下，以保持其准确度和适用性。 当发现监视和测量装置损坏或失准后，应及时进行修理和检定，并将修理情况在台帐中进行备注。同时，工程部应组织对以往的测量结果的有效性进行评价，并予以记录。

激光测距仪测试报告讲解

激光测距仪测试报告 2007年11月24日到11月25日，我协同激光测距仪销售技术人员张建国对DSL激光测距仪在焦炉现场环境下的使用情况进行了测试。 激光测距仪的测距模式：在本次测试时，使用激光测距仪的232串口通讯方式进行测距，并使用跟踪模式，即以每秒5次的速率取激光测距仪的测试距离。 测试环境：在拦焦车轨道平台进行测试，第一次测试时，将目标反光膜粘贴于纸箱上，纸箱固定于拦焦车尾部距离地面1.5米处，反光膜面积500×750，激光测距仪放置于轨道最北端，测试时自然光线较弱，在此种测试条件下，对17、27、37、47、57、67、77、87、97、107号炭化室出焦时的距离进行了测试； 第二次测试时，将反光膜置于拦焦轨道中部装煤楼处，而将激光测距仪安置于拦焦车二层平台，反光膜面积500×1000，测试时自然光线较强，在此种情况下，对93、103号出焦时的距离进行了测量。 测试结果：在第一种情况测距时，在97号前8次出焦时距离的测量基本准确，其最大误差未超过40mm，而且此误差是测距误差和炭化室误差、拦焦车对位误差的累积误差；在97号和107号炭化室出焦时，由于受熄焦、放焦后水汽的影响，在水汽最浓的时刻，激光测距仪返回E255（信号弱）的错误，但仍能间断的传回距离数据，其精度仍能达到前8次测量的精度。 以第二种测试条件进行测试时，由于时间的关系只测了93和103号炭化室在出焦时的距离，在测量这两个炭化室距离时，水汽的影响较小，准确的得到了其距离，误差也在40mm以内。 测试局限性：本次测试由于时间的关系，对出焦时水汽对测距的影响进行了较多的测试，但对强光照射反光膜时对测距的影响未能更多的测试，据张建国讲只要使用反光膜，影响非常小。 测试结论：通过此次测试可得出结论，在一般条件下，对于90号以前的炭化室出焦时的测距精度可能得到保证，对于后面的15个炭化室，在出焦时，水汽的影响可能导致测量时某一时刻，测距仪出现信号弱的错误，但只要连续测量也有非常大的可能可以得到一个准确的数据。但不能保证100%的测得数据。 选取激光测距仪时需要考虑的因素：寿命问题，激光测距仪的寿命据张建国讲在50000个小时，在正常使用时应能达到5年，但考虑焦炉现场环境，可能只

监视和测量装置控制程序

监视和测量装置控制程序 目的 a) 通过对所有用以证实产品符合规定要求的检验、测量和试验设备进行校准和维护，确保施工过程中使用适当的、合格的检验、测量和试验设备（以下简称“检测设备”）。 b) 通过对用于检验、测量环境和安全控制方面的检测设备进行校准、维护和有效管理，确保检测设备满足规定的使用要求。 c) 对监视设备进行控制，当其不能满足要求时，进行调整或更换，确保监视设备满足规定的监视要求。 2 范围 本程序适用于公司内用以证实产品符合规定要求以及用以证实活动符合环境和安全指标的检验、测量和试验设备以及有关部门和操作人员。 本程序也适用于监视设备的管理。 3 职责 3.1 公司计量领导小组负责计量法规、文件的贯彻执行； 3.2 检测中心（项目工地检测部门）负责检测设备的计量管理； 3.3 物资管理部门或资产管理部门负责检测设备的采购、发放管理； 3.4 使用部门负责检测设备和监视设备的使用、维护。 4 检测和监视设备的购置与验收 检测设备和监视设备的购置和验收执行《物资管理系统文件》或《机械管理系统文件》。 5 检测设备的领用 5.1 固定资产检测设备领用：领用部门填写领料单，部门主管签字后，交资产管理部门批准；非固定资产检测设备领用：领用部门填写领料单，检测部门签字后，交物资管理部门批准。 5.2 领用部门将所领检测设备报项目工地检测部门备案后建立检测设备台帐，保管好技术资料、检验记录和检定证书。 5.3 操作人员使用前应熟悉设备性能、操作方法，特殊设备的操作员经培训、考核合格后持证上岗。 5.4 顾客或相关方要求提供检测设备技术资料时，检测设备使用部门应提供这些资料以证实设备的功能是适宜的。

相位法激光测距的理论设计(综合最新版)

相位法激光测距的设计 电子工程学院 詹雪娇2017110459 史歌2017110481 - 1 -

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第一章引言 激光，是一种自然界原本不存在的，因受激而发出的具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光。物理学家把产生激光的机理溯源到1917年爱因斯坦解释黑体辐射定律时提出的假说，即光的吸收和发射可经由受激吸收、受激辐射和自发辐射三种基本过程[1]。 所谓激光技术，就是探索开发各种产生激光的方法以及探索应用激光的这些特性为人类造福的技术的总称。30多年来，激光技术得到突飞猛进的发展，利用激光技术不仅研制了各个特色的多种多样的激光器，而且随着激光应用领域不断拓展，形成了激光唱盘唱机、激光医疗、激光加工、激光全息照相、激光照排印刷、激光打印以及激光武器等一系列新兴产业。激光技术的飞速发展，使其成为当今新技术革命的先锋！ 激光和普通光的根本不同在于它是一种有很高光子简并度的光。光子简并度可以理解为具有相同模式(或波型、位相、波长)的光子数目,即具有相同状态的光子数目。这些特性使激光具有良好的准直性及非常小的发散角,使仪器可进行点对点的测量,适应非常狭小和复杂的测量环境。激光测距仪就是利用激光良好的准直性及非常小的发散角度来测量距离的一种仪器。激光在A、B 两点间往返一次所需时间为t, 则A、B 两点间距离D 可表示为: D = c·t /2,式中, c为光在大气中传播的速度。由于光速极快, 对于一个不太大的D 来说, t是一个很小的量。如:假设D =15km, c = 3 ×105 km / s,则t = 5 ×10- 5 s。由测距公式可知,如何精确测量出时间t的值是测距的关键。 由于测量时间t的方法不同,便产生了两种测距方法:脉冲测距和相位测距。其中相位测距更加精确[1]。 - 3 -

常用测量工具测评试题卷

常用测量工具测评试题 卷 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

常用测量工具测评试题卷 姓名： ________ 测试成绩：________ 一、填空题 1. 列举几种常用的四种测量工具：________ ________ ________ ________ 2．车间常用的卡尺的精度是________ mm。 3. 用卡尺测量产品时，用力不能________，否则会使测量不准确，并容易损坏卡尺。卡尺测量不宜在工件上________，防止量爪面磨损。 4. 百分表主要用于绝对或________测量工件的长度尺寸、几何形状和位置偏差，也可用于检验机床几何精度或调整加工工件装夹位置偏差等。 5. 百分表分度值：________、千分表的分度值是________。 6. 卡尺的使用方法有________、________、深度测量和台阶测量四种。 7.游标卡尺在使用前必须先进行________，否则数据不能被采纳。 二、选择题 1、测量直径为Φ25±0.015的轴颈，应选用的量具是（） A、游标卡尺 B、杠杆表分表 C、内径千分尺 D、外径千分尺 2、测量轴直线度偏差的常用量具是（） A、外径千分尺 B、千分表 C、钢板尺 D、游标卡尺 3、游标卡尺属于（）测量器具。 A、游标类 B、螺旋测微 C、机械量仪 D、光学量仪 4、用量具测量读数时，目光应（）量具的刻度。 A、垂直于 B、倾斜于 C、平行于 D、任意 5.测量外尺寸时，应先使游标卡尺量爪间距略大于被测工件的尺寸，再使工件与固定量爪贴合，然后使活动量爪与被测工件表面接触，稍微游动一下活动量爪，找出（）尺寸。 A.平均 B.合适 C.最小 D.最大 6.测量内孔尺寸时，应使卡尺量爪间距略小于被测工件尺寸，将量爪沿着孔的中心线放入，使固定量爪与孔边接触，然后使活动量爪在被测工件孔内表面稍微游动一下，找出( )尺寸 A.最大 B.合适 C.最小 D.平均 7.读数时，应把游标卡尺水平地拿者朝亮光的方向，使视线尽可能地和表盘垂直，以免由于视线歪斜而引起( )误差。 A.测量 B.视觉 C.读数 D.估读 8.测量前，对好“0”位，正确的零位是：当千分尺两测量面接触时，微分筒棱边接触固定套管零刻线，固定套管上的( )对准微分筒上零刻线。 A.纵刻线 B.零位 C.横刻线 D.刻线 9.外径千分尺的测量力为5-10N由测力装置决定，使用时最多转动( )圈即可。 A.1 B.2 C.3 D.4 10.百分表应怎样使用才能测试数据准确（）