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公开(公告)号：CN117367325A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311379424.9
申请日：2023-10-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/26
Abstract: 本发明公开了一种基于全局温度控制的抗温度干扰自准直装置，自准直本体，所述自准直本体内设有光源、分光棱镜、准直物镜和CCD传感器，光源发出的光束依次穿过分光棱镜、准直物镜、分光棱镜和CCD传感器，光源与分光棱镜之间形成第一测量光路、分光棱镜与CCD传感器之间形成第二测量光路、分光棱镜与准直物镜之间形成第三测量光路，第一测量光路、第二测量光路和第三测量光路内均布设有热电制冷器和温度传感器，本发明还公开了一种基于全局温度控制的抗温度干扰自准直方法，该方法能够控制自准直装置内部温度梯度小于0.1℃。本发明能够解决传统自准直装置容易受到工作环境温度变化的影响从而影响自准直装置的测量精度和测量稳定性的问题。
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公开(公告)号：CN116465351A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310474410.9
申请日：2023-04-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提出基于SA‑BP神经网络的高稳定性二维角度检查装置与方法。该装置由角度发生装置、底座、角度测量装置、驱动模块电路板、环境补偿模块电路板、主控模块电路板、显示、输入模块电路板、温度、湿度、气压传感器和计量框架组成；该方法使用两套驱动装置和两台自准直仪，分别将小角度检查仪的角度发生能力与角度测量能力扩展至滚转角与俯仰角两个方向，从而使小角度检查仪具有发生二维标准角度的能力；而且本发明实现了大行程范围内的粗定位及小范围的精确补偿，克服了行程与分辨力间的矛盾关系，同时使用自准直仪作为角度测量装置，从而使角度发生装置和角度测量装置均具有分辨力达微纳弧度量级的优势。
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公开(公告)号：CN113687521A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110878345.7
申请日：2021-07-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明属于精密测试计量技术领域，提出一种基于波前校正的低像差高精度二维光电自准直方法与装置。本发明在传统自准直仪测量方法中增加光源光束相位补偿环节，该环节利用仪器内参考光路的波前畸变信息通过驱动变形镜补偿光源光束相位，实现对自准直仪光源出射光束角漂移的测量与补偿，减小像差，提高光学系统的成像质量与光斑定位精度，进而提高了自准直仪角度测量精度。同时引入该环节使自准直仪光源出射光束具有极高的光束质量和稳定性，进一步提高自准直仪角度测量的分辨力与稳定性。该方法使传统自准直仪具备纳弧度量级(5×10‑9rad，即0.001″)的角度分辨力和亚微弧度量级(10‑7rad，即0.02″)的角度测量精度。本发明具有同等条件下，实现高分辨力、高精度、高稳定性兼顾的角度测量的技术优势，同时具备抗环境扰动和补偿扰动引起的误差的能力。
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公开(公告)号：CN109579778B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201910025610.X
申请日：2019-01-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C1/00
Abstract: 本发明属于精密测量技术领域与光学工程领域，具体涉及一种基于双波长分光自准直三维角度测量装置与方法；该装置由光源、分光镜、透射式准直镜、固定反射镜、合作靶标、绿光滤光片、红光滤光片以及RGB色彩图像传感器组成；该方法滤光片和合作靶标，使测量光束分为红色和绿色的测量光，分别经固定平面反射镜以及合作靶标反射后返回，分别在图像传感器上形成各自图像，利用该两图像位置解算出合作靶标相对于光轴的俯仰角、偏航角以及滚转角，从而具有对被测物空间三维转角的探测能力；由于本发明对于滚转角采用的是光杠杆放大原理，与俯仰角和偏航角的测量原理一致，因此对于三维角度测量均具有高精度大工作距的技术优势，进而具有在相同工作距离下增加测量精度，或在相同测量精度下增加工作距离的优势；由RGB色彩图像传感器接收两路测量光斑，降低了对后续图像处理技术的要求，提高了测量装置的频响。此外，本发明所设计的合作靶标具有结构简单、制作成本低的技术优势。
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公开(公告)号：CN109579781B
公开(公告)日：2021-01-12
申请号：CN201910025690.9
申请日：2019-01-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C1/00
Abstract: 本发明属于精密测量技术领域与光学工程领域，具体涉及一种高精度大工作距自准直三维绝对角度测量装置与方法；该装置由光源、分光镜、图像传感器、准直镜、基准液体液面以及合作靶标组成；该方法通过合作靶标，使测量光束分为两束相互垂直的测量光，分别经固定平面反射镜以及合作靶标反射后返回，分别在图像传感器上形成各自图像，利用该两图像位置解算出合作靶标相对于光轴的俯仰角、偏航角以及滚转角，从而具有对被测物空间三维转角的探测能力；由于本发明对于滚转角采用的是光杠杆放大原理，与俯仰角和偏航角的测量原理一致，因此对于三维角度测量均具有高精度大工作距的技术优势，进而具有在相同工作距离下增加测量精度，或在相同测量精度下增加工作距离的优势；以基准液体液面为物体空间三维绝对角度测量的零度基准，因此具有空间三维绝对角度测量的能力。此外，本发明所设计的合作靶标具有结构简单、制作成本低的技术优势。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116576818A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310474711.1
申请日：2023-04-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提出微纳弧度量级三维角度检查装置与方法。该装置由带筋工作台、工作台转轴、工作台支撑件、驱动装置、底座、平面反射镜、自准直仪、驱动模块电路板、主控模块电路板、显示输入模块电路板、转台组成；该方法通过驱动装置使工作台产生三维角度偏转，使用两套自准直系统测量三维角度偏转，并对工作台形成闭环反馈控制；由于本发明将两套角度计量装置正交布置，能够测得工作台的三维角度偏转；使用自准直系统作为角度计量装置，极大提高了角度测量分辨力；使用丝杠加压电陶瓷的联合驱动方式使工作台角度发生的分辨力更高，从而解决了小角度检查仪无法进行三维角度检查以及角度分辨力低的问题。
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公开(公告)号：CN109631827B
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN201910025603.X
申请日：2019-01-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C1/00
Abstract: 本发明属于精密测量技术领域和光学工程领域，具体涉及基于绝对角度测量的双光源高精度抗干扰大工作距自准直装置与方法；该装置由光源单元、第一偏振片、反馈成像单元、第一透射式准直镜、组合式反射镜、第二偏振分光镜、角漂移量反馈测量单元以及波前畸变反馈测量单元。该方法通过增加角漂移量反馈测量单元和波前畸变反馈测量单元，分别测量并实时补偿自准直光束受空气扰动引入的角漂移和波前畸变，减小自准直光束在复杂空气环境、长工作距离下受空气扰动的影响，提高测量与补偿精度。采用双光源的结构形式，减弱另一光源和外界环境杂散光对传感器探测的干扰，提高信噪比，提高激光自准直仪的抗干扰能力和稳定性。此外，该装置增加了水平基准测量光路，能够实现测量激光自准直仪以及被测面相对于水平基准的绝对偏航角和俯仰角大小。
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公开(公告)号：CN109579780B
公开(公告)日：2021-01-12
申请号：CN201910025637.9
申请日：2019-01-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C1/00
Abstract: 本发明属于精密测量技术领域与光学工程领域，具体涉及一种基于偏振分光自准直三维角度测量装置与方法；该装置由光源、起偏器、分光镜、偏振分光镜、图像传感器、准直镜、固定平面反射镜以及合作靶标组成；该方法通过合作靶标，使测量光束分为两束相互垂直的测量光，分别经固定平面反射镜以及合作靶标反射后返回，分别在图像传感器上形成各自图像，利用该两图像位置解算出合作靶标相对于光轴的俯仰角、偏航角以及滚转角，从而具有对被测物空间三维转角的探测能力；由于本发明对于滚转角采用的是光杠杆放大原理，与俯仰角和偏航角的测量原理一致，因此对于三维角度测量均具有高精度大工作距的技术优势，进而具有在相同工作距离下增加测量精度，或在相同测量精度下增加工作距离的优势；由两路图像传感器分别接收两路测量光斑，降低了对后续图像处理技术的要求，提高了测量装置的频响。此外，本发明所设计的合作靶标具有结构简单、制作成本低的技术优势。
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公开(公告)号：CN109579781A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201910025690.9
申请日：2019-01-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C1/00
CPC classification number: G01C1/00
Abstract: 本发明属于精密测量技术领域与光学工程领域，具体涉及一种高精度大工作距自准直三维绝对角度测量装置与方法；该装置由光源、分光镜、图像传感器、准直镜、基准液体液面以及合作靶标组成；该方法通过合作靶标，使测量光束分为两束相互垂直的测量光，分别经固定平面反射镜以及合作靶标反射后返回，分别在图像传感器上形成各自图像，利用该两图像位置解算出合作靶标相对于光轴的俯仰角、偏航角以及滚转角，从而具有对被测物空间三维转角的探测能力；由于本发明对于滚转角采用的是光杠杆放大原理，与俯仰角和偏航角的测量原理一致，因此对于三维角度测量均具有高精度大工作距的技术优势，进而具有在相同工作距离下增加测量精度，或在相同测量精度下增加工作距离的优势；以基准液体液面为物体空间三维绝对角度测量的零度基准，因此具有空间三维绝对角度测量的能力。此外，本发明所设计的合作靶标具有结构简单、制作成本低的技术优势。
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公开(公告)号：CN106225730A
公开(公告)日：2016-12-14
申请号：CN201610638880.4
申请日：2016-08-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: G01B11/26 , G01C15/002 , G02B27/30
Abstract: 本发明属于精密测量技术领域和光学工程领域，具体涉及便携式组合调零高精度激光大工作距自准直装置与方法；该装置由光源、准直镜、反射镜、以及反馈成像系统组成；该方法通过调整反射镜，使反射光束回到反馈成像系统像面中心，再利用反射镜上的角度偏转测量装置来得到被测物表面的角度变化；由于本发明在传统自准直角度测量系统上增加了反射镜，因此能够避免被测物反射光偏离测量系统而导致无法测量的问题，进而具有在相同工作距离下增加自准直工作范围，或在相同工作范围下增加工作距离的优势；此外，准直镜、反馈成像系统、反射镜等的具体设计，使本发明还具有小型便携、测量精度高；同时还能监测测量环境稳定性；以及快速测量的技术优势。
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