高溫構(gòu)件幾何參數(shù)測(cè)量方法及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、核電系統(tǒng)用大型轉(zhuǎn)子、大型船用柴油機(jī)曲軸、潛水艇專用甲板等大型機(jī)電裝備的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，在鍛造加工的過(guò)程中，準(zhǔn)確、及時(shí)地對(duì)其幾何參數(shù)進(jìn)行在線測(cè)量對(duì)于提高材料的利用率、節(jié)約能源、提高制造質(zhì)量和生產(chǎn)效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。然而，目前我國(guó)許多生產(chǎn)廠仍采用落后的人工接觸式測(cè)量方法，測(cè)量誤差大、時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致加工余量增大，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，生產(chǎn)效率低下。本文以實(shí)現(xiàn)高溫構(gòu)件的在線測(cè)量為目標(biāo)，針對(duì)構(gòu)件的三維測(cè)量和高溫構(gòu)件的圖像采集等問(wèn)題展開研究，旨在探索高溫構(gòu)件

2、幾何參數(shù)測(cè)量的新思路和方法。 針對(duì)高溫構(gòu)件由人工直接接觸測(cè)量誤差大，工作環(huán)境條件惡劣的缺點(diǎn)，提出利用立體視覺方法對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。立體視覺方法具有非接觸性、測(cè)量信息豐富及可測(cè)量三維尺寸等優(yōu)點(diǎn)，滿足對(duì)高溫構(gòu)件在線測(cè)量的要求。針對(duì)高溫構(gòu)件發(fā)出的在攝像機(jī)感光范圍內(nèi)的強(qiáng)輻射對(duì)成像的影響，研究了光譜選擇性圖像采集方法，避免直接采用高溫構(gòu)件的強(qiáng)輻射成像，在照明光源的配合下，選擇性的利用其在弱輻射波段的某狹窄波段范圍的反射光成像。實(shí)驗(yàn)證明，采用光

3、譜選擇性圖像采集方法成功消除了高溫對(duì)圖像質(zhì)量的影響，獲得的圖像接近高溫構(gòu)件在常溫時(shí)的圖像。此方法不僅能為后續(xù)的測(cè)量奠定基礎(chǔ)，而且可以作為高溫構(gòu)件表面缺陷檢測(cè)的觀測(cè)手段。 在以上測(cè)量方法的基礎(chǔ)上，搭建了由照明光源、CCD攝像機(jī)、帶通濾光片、非接觸式測(cè)溫儀和工作站等組成的測(cè)量系統(tǒng)。在對(duì)各類攝像機(jī)標(biāo)定方法充分研究分析的基礎(chǔ)上，利用基于二維標(biāo)定板的標(biāo)定方法對(duì)CCD攝像機(jī)進(jìn)行了標(biāo)定，并通過(guò)測(cè)量實(shí)驗(yàn)對(duì)標(biāo)定的結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提