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基于直线轨迹的激光跟踪仪测量精度测试方法

航空制造技术 2024年第3期67卷 75-82,114页

作者：张甜缪东晶李连福杨玲王国磊傅奕劼赫明钊李建双刘洋哈尔滨理工大学哈尔滨150080 中国计量科学研究院北京100029 清华大学北京100084 北京瑞杰精控自动化技术有限公司北京102208

激光跟踪仪测量技术广泛应用于装配、制造等多个领域。为研究激光跟踪仪测量精度,研制了一套以光栅尺采集值为参考,通过多轴运动控制器实现电机运动控制、光栅尺采集、激光跟踪仪测量三者同步触发的坐标测量精度测试系统。对系统重复定... 详细信息

激光跟踪仪测量技术广泛应用于装配、制造等多个领域。为研究激光跟踪仪测量精度,研制了一套以光栅尺采集值为参考,通过多轴运动控制器实现电机运动控制、光栅尺采集、激光跟踪仪测量三者同步触发的坐标测量精度测试系统。对系统重复定位精度与激光跟踪仪同步触发坐标测量精度分别进行了试验。结果表明,系统重复定位误差在[–4.0μm,4.0μm]之间。3台不同型号激光跟踪仪在切向方向上与目标反射镜的距离为[2.7 m,3.4 m]时,其坐标测量误差随速度变化分布在[–23μm,988μm]之间。激光跟踪仪在径向方向上与目标反射镜的距离为[1.5 m,3.8 m]时,其坐标测量误差随速度变化分布在[5μm,915μm]之间。

关键词：计量学激光跟踪仪光栅尺同步触发精度测试

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全站仪气象改正公式优化研究

计量学报 2024年第3期45卷 386-394页

作者：刘晓东缪东晶姚燕王长云王德利李连福刘洋蔡晋辉李建双中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310000 中国计量科学研究院北京100029 潍坊市计量测试所山东潍坊261061

为了提高全站仪长距离测距精度,提出一种全站仪气象改正公式的优化方法。对气象改正公式进行了分析,发现存在一定误差和优化的空间。为了降低改正公式引起的残余误差,以最小化残余误差之和为优化目标,将气象公式系数调整转化为最优化问... 详细信息

为了提高全站仪长距离测距精度,提出一种全站仪气象改正公式的优化方法。对气象改正公式进行了分析,发现存在一定误差和优化的空间。为了降低改正公式引起的残余误差,以最小化残余误差之和为优化目标,将气象公式系数调整转化为最优化问题。借助野外长基线上部署的密集环境参数传感器阵列,实时记录全站仪长时间连续测距时的环境参数;利用测距数据构造优化函数,对改正公式系数的不同组合进行优化调整和验证,实验数据分析结果表明:优化后,测距误差均值可减小99.8%,误差的标准偏差减小81.2%。为验证所提出方法的有效性,将优化系数后的改正公式应用于其他测量时间段的测距补偿,结果显示,残余误差也同样得到有效降低,优化幅度达到37%以上。表明气象改正公式系数优化是显著降低野外测距误差的有效方法。

关键词：几何量计量标准基线全站仪长距离测量气象改正公式最优化算法

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三等标准金属线纹尺量值计量比对

计量科学与技术 2024年第6期68卷 71-76页

作者：蒋远林李建双缪东晶康瑶李连福中国计量科学研究院

三等标准金属线纹尺是线纹计量器具检定系统中的三等线纹标准，用于我国大量钢直尺等刚性工作线纹尺的量值传递。为了保障我国三等标准金属线纹尺的量值一致性，科学评估我国计量机构三等标准金属线纹尺的校准能力，中国计量科学研究院... 详细信息

三等标准金属线纹尺是线纹计量器具检定系统中的三等线纹标准，用于我国大量钢直尺等刚性工作线纹尺的量值传递。为了保障我国三等标准金属线纹尺的量值一致性，科学评估我国计量机构三等标准金属线纹尺的校准能力，中国计量科学研究院主导了全国三等标准金属线纹尺计量比对，共有7个实验室参加此次比对。介绍了比对的基本情况、技术方案和比对结果，对线纹尺检测中存在的问题进行了分析并给出技术建议。比对结果表明，各参比实验室归一化偏差均小于1，比对结果满意。

关键词：计量学三等标准金属线纹尺测量校准能力计量比对不确定度

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大尺寸先进计量技术研究与进展概述

计量科学与技术 2024年第2期68卷 30-39页

作者：李建双缪东晶刘洋赫明钊李连福蒋远林康瑶王德利朱佳祥中国计量科学研究院北京100029 西安理工大学西安710048

大尺寸计量技术是高精度测量或标定大尺寸物体长度、位置姿态和形貌参量的关键技术,在工业制造、大型建造和工业测量等领域具有广泛的应用。伴随先进光学技术、精密测量技术、数据融合技术和工程应用技术的逐步发展,大尺寸计量技术同样... 详细信息

大尺寸计量技术是高精度测量或标定大尺寸物体长度、位置姿态和形貌参量的关键技术,在工业制造、大型建造和工业测量等领域具有广泛的应用。伴随先进光学技术、精密测量技术、数据融合技术和工程应用技术的逐步发展,大尺寸计量技术同样从技术和应用层面均面临不断革新,诞生一系列大尺寸先进计量新技术,打破传统大尺寸计量中单一量值和离线溯源的瓶颈,逐步向复合参量和原位溯源进行过渡,进一步向实现数字化、扁平化和智能化的高精度大尺寸计量变革。通过介绍大尺寸计量中室内工业测量和室外大地测量中的先进计量技术,为大尺寸计量未来的发展趋势进行了展望和分析,并为先进大尺寸计量技术的进一步发展提供了新思路。

关键词：计量学大尺寸计量工业计量大地测量量值溯源复合参量数字化

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全站仪测尺频率测量与温度影响研究

计量科学与技术 2024年第5期68卷 37-43页

作者：刘洋李连福王德利蒋远林李建双刘晓东缪东晶赫明钊中国计量科学研究院中国计量大学

全站仪是集成测距、测角和坐标测量的高精度测量仪器，在基础设施建造和大地测量等领域均具有广泛且重要的应用。其中，测尺频率的变化是全站仪测距乘常数的主要来源，是关联仪器测距特性的基本参量，能够从本质上表征测量仪器的测距乘... 详细信息

全站仪是集成测距、测角和坐标测量的高精度测量仪器，在基础设施建造和大地测量等领域均具有广泛且重要的应用。其中，测尺频率的变化是全站仪测距乘常数的主要来源，是关联仪器测距特性的基本参量，能够从本质上表征测量仪器的测距乘常数水平。通过研制全站仪测尺频率的自动测量系统，利用能够参考至高精度频率标准的测量技术实现对全站仪测尺频率的实时动态测量。同时，基于研制的全站仪测尺频率自动测量系统，通过控制环境温度的方式，对全站仪测尺频率的温度特性进行了深入研究。对进一步评价全站仪测距性能，明确全站仪检定校准过程中测距乘常数来源具有重要意义。

关键词：计量学全站仪测尺频率测距乘常数温度影响

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深海极端环境原位探测技术研究现状与对策

中国科学院院刊 2022年第7期37卷 932-938页

作者：张鑫李超伦李连福中国科学院海洋研究所青岛266071 中国科学院南海海洋研究所广州510301

深海极端环境塑造了特殊的生命过程,资源潜力巨大,对其探测与研究是国际地球科学前沿,但深海严苛的高压环境极大地限制了深海采样及探测技术的应用。深海原位探测技术可以在不改变被测物位置及状态的条件下,获取深海样品的组分及含量信... 详细信息

深海极端环境塑造了特殊的生命过程,资源潜力巨大,对其探测与研究是国际地球科学前沿,但深海严苛的高压环境极大地限制了深海采样及探测技术的应用。深海原位探测技术可以在不改变被测物位置及状态的条件下,获取深海样品的组分及含量信息,因此被越来越广泛地应用到深海极端环境的研究工作中。深海极端环境原位探测技术拥有广阔的前景,但作为一种新兴的探测技术仍需解决诸多科学难题。文章总结了国际和国内深海极端环境原位探测技术的研究进展,在分析当前我国深海极端环境研究现状基础上,提出未来我国深海极端环境原位探测技术发展对策。

关键词：深海极端环境原位探测研究现状与对策

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长导轨直线度分段测量拼接方法研究

计量学报 2022年第7期43卷 837-843页

作者：李婷缪东晶李连福李建双钟文湖南省计量检测研究院湖南长沙410007 中国计量科学研究院北京100029 中国计量大学浙江杭州310018

激光干涉仪测量超长导轨直线度时,因导轨长度超出干涉仪直线度测量范围,需分段测量后拼接,测量数据易受噪声和激光漂移等因素影响,导致拼接可能引入较大误差。通过分析拼接过程中的影响因素,结合长导轨结构特性,提出了一种将拼接公共点... 详细信息

激光干涉仪测量超长导轨直线度时,因导轨长度超出干涉仪直线度测量范围,需分段测量后拼接,测量数据易受噪声和激光漂移等因素影响,导致拼接可能引入较大误差。通过分析拼接过程中的影响因素,结合长导轨结构特性,提出了一种将拼接公共点分布在相邻两节子导轨上,利用相邻两节子导轨夹角的稳定特性来实现长导轨直线度拼接的方法。通过仿真与实验,对比了30 m范围内的直接测量法与坐标变换拼接法的测量结果,2种方法的直线度结果相差<10μm,表明所提出的方法能有效减小拼接误差。将此方法应用于72 m导轨的直线度测量,并与电子水平仪测量方法比较,2种方法结果相差10μm,表明所提出的方法可实现高精度的直线度拼接。

关键词：计量学超长导轨激光干涉仪拼接方法直线度分段测量坐标变换

多边法坐标测量系统关键布局参数对测量精度影响的研究

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计量学报 2023年第7期44卷 1009-1018页

作者：梁楚彦缪东晶李建双孔明李连福王德利刘洋中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 中国计量科学研究院北京100029

为研究多边法坐标测量系统中测站相互位置关系对测量精度的影响,从坐标解算公式推导出测距误差的传递模型。分析了模型中误差放大因子及测站布局参数相关的数学公式,从该公式得出在一定范围内增大2个关键布局参数可改善系统测量精度,并... 详细信息

为研究多边法坐标测量系统中测站相互位置关系对测量精度的影响,从坐标解算公式推导出测距误差的传递模型。分析了模型中误差放大因子及测站布局参数相关的数学公式,从该公式得出在一定范围内增大2个关键布局参数可改善系统测量精度,并通过仿真及实验进行验证。实验结果表明,关键布局参数从1 m增至3 m,系统的重复性误差可从20μm降至10μm,具有明显优化效果。同时,实验比较了布局参数相近但测站位置相差1 m至3 m的多个布局系统,在参数接近不变的条件下,测站位置差异几乎不影响系统的测量精度,说明该方法可改善系统的测量精度且具备灵活性。

关键词：计量学大尺寸坐标测量多边法布局优化测站位置误差放大因子

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真空相变余热回收热水器在锅炉上的安装应用

节能 1993年第4期12卷 35-37页

作者：李连福丹东市节能技术服务中心

1 前言真空相变余热回收热水器是我国1987年下文推广使用的第九批节能产品,自1988年以来我省有一部分锅炉相继安装使用真空相变余热回收热水器,经几年来运行实践,证明真空相变余热回收热水器用于烟气余热回收其工作性能好,节能效果显著... 详细信息

1 前言真空相变余热回收热水器是我国1987年下文推广使用的第九批节能产品,自1988年以来我省有一部分锅炉相继安装使用真空相变余热回收热水器,经几年来运行实践,证明真空相变余热回收热水器用于烟气余热回收其工作性能好,节能效果显著,是比较理想的低温烟气余热回收装置。真空相变余热回收热水器在我国是80年代由哈尔滨工业大学研制的,河南中州机械厂、丹东锅炉配件厂均有生产。真空相变余热回收热水器比铸铁省煤器具有回收低温余热效果显著、抗腐蚀性能强、使用安全等特点。

关键词：锅炉余热热回收热水器