表面测量技术的发展
浅谈精密测量技术现状及发展
浅谈精密测量技术现状及发展精密测量技术是一种应用于工业制造、科学研究和其他领域的高精度测量方法，对于产品质量的控制和工艺改进起着至关重要的作用。
随着科技的不断发展和工业制造水平的不断提高，精密测量技术也不断迭代更新，取得了许多重大突破。
本文将围绕精密测量技术的现状和发展进行详细阐述。
我们可以从精密测量技术的现状入手。
目前，随着3D打印、云计算、大数据、机器学习等先进技术的不断涌现，精密测量技术也得到了有效的推动和促进。
传统的测量方法往往受限于材料、设备、环境等方面，精度、稳定性和精密度都无法达到更高的要求。
而借助于先进的科技手段，精密测量技术在精度、稳定性和可靠性上都得到了较大的提升。
激光干涉计、电子电容式测量、光栅编码器、光学三坐标测量等新技术的应用，使得测量精度得到了大幅度提高。
随着信息技术的快速发展，传感器技术、数据处理技术等也取得了重大突破，大大提升了精密测量技术的全面水平和适用范围。
我们可以从精密测量技术的发展方向进行探讨。
未来，精密测量技术将朝着更高的精度、更广的适用范围、更便捷的操作方式、更高效的数据处理和更智能的系统集成等方向发展。
高精度的测量是精密测量技术的核心要求，未来的精密测量技术将不断追求更高的精度和更小的测量误差，以满足不同领域对精密测量的需求。
随着智能制造和工业互联网的不断发展，精密测量技术将朝着智能化和自动化的方向发展，通过引入机器学习、人工智能等先进技术，实现测量数据的自动分析和处理，提高测量的效率和可靠性。
无人化测量、远程测量、实时监测等也将成为未来精密测量技术的发展方向。
我们可以从精密测量技术的应用领域进行阐述。
精密测量技术广泛应用于机械制造、航空航天、电子电器、医疗健康、生物工程、地质勘探、环境保护等领域。
在机械制造领域，精密测量技术可以用于零部件的尺寸测量、形位公差的测量、表面粗糙度的测量等，为产品质量的控制和工艺改进提供了重要的技术支持。
在航空航天领域，精密测量技术可以用于飞机零部件的测量、航天器的结构测量、火箭发动机的性能测试等，为飞行器的设计和制造提供了关键的技术支持。
测绘工程行业现状及前景分析报告
测绘工程行业现状及前景分析报告一、引言测绘工程是指利用测量技术和仪器设备，对地球表面进行精确测量和绘制，以反映地物空间位置关系和相关属性的工程活动。
测绘工程行业是国民经济的重要支柱产业之一，随着城市建设、土地规划、资源管理等需求的不断增长，测绘工程行业的发展前景广阔。
本篇报告将对测绘工程行业的现状和未来发展进行综合分析和展望。
二、测绘工程行业现状分析1. 行业规模：测绘工程行业在我国拥有庞大的市场规模。
随着经济的发展和城市化进程的推进，土地利用、基础设施建设、资源管理等领域对测绘工程的需求不断增加。
2. 技术进步：测绘技术的不断创新和进步对行业发展起到了推动作用。
全球卫星定位系统（GNSS）的广泛应用、卫星影像技术的发展以及无人飞行器的应用使测绘工程的精度和效率大幅提升。
3. 专业化服务需求增加：随着城市建设和土地规划的加速推进，对于专业化测绘服务的需求不断增加。
高精度测绘、地下管线探测、地形变监测等专业测绘服务受到广泛关注。
4. 人才短缺：尽管测绘工程行业市场需求旺盛，但由于专业技术门槛较高，人才供给短缺的情况也存在。
需要加强人才培养和引进，为行业的持续发展提供强有力的人力支持。
三、测绘工程行业发展前景展望1. 继续发挥基础支撑作用：测绘工程是国民经济发展的基础支撑产业，随着国家“一带一路”倡议的深入推进、交通基础设施建设的加速推动和城市化水平的提高，测绘工程行业的市场前景广阔。
2. 高精度测绘技术应用拓展：高精度测绘技术将在城市规划设计、厂区布置、海域管理等领域发挥重要作用。
随着卫星定位和无人飞行器技术的进一步发展，高精度测绘将迎来广阔的应用前景。
3. 数据智能化推动测绘服务升级：人工智能、大数据等新技术对测绘数据处理和分析能力提出了新的要求。
通过数据智能化的应用，测绘工程行业能够提供更高质量的服务，推动测绘工作向智能化方向发展。
4. 国际合作与交流拓展：在全球化的背景下，加强国际合作与交流是测绘工程行业发展的重要方向。
传统测绘技术与现代测绘技术的对比与发展趋势
传统测绘技术与现代测绘技术的对比与发展趋势传统测绘技术是人类长期以来用于测量地球表面形状和大小的一种方法。
在过去的几个世纪里，测绘技术一直在不断发展和进步，从最早的简单测量工具到如今的高精度全球导航卫星系统。
本文将对传统测绘技术和现代测绘技术进行对比，并探讨其未来的发展趋势。
一、传统测绘技术的特点和应用传统测绘技术主要依靠地面测量和观测来获取地形和地貌的信息。
测量工具包括经纬仪、水准仪、刚杆等，通过使用这些设备进行测量和观测，得到了地球表面的形状、大小和位置等重要信息。
传统测绘技术通常耗时较长，且精确度有限，但在一些具体的应用领域仍然起到了重要作用。
例如，地理测绘可用于绘制地图、规划城市建设和农田布局等。
二、现代测绘技术的特点和应用随着科技的进步，现代测绘技术逐渐取代了传统测绘技术。
现代测绘技术主要基于全球导航卫星系统（GNSS）和遥感技术。
GNSS系统，如全球定位系统（GPS）、伽利略系统和北斗系统等，提供了精确的测量和定位功能。
遥感技术则通过卫星和航空器传感器获取地球表面的图像和数据。
现代测绘技术具有高精度、高效率和广泛适用性等特点，应用范围远超传统测绘技术。
例如，在城市建设和环境监测中，现代测绘技术可以提供精确的地形地貌数据，帮助规划师进行城市规划和土地利用规划。
三、传统测绘技术和现代测绘技术的对比1. 精度和准确性：传统测绘技术的精度较低，通常无法满足高精度要求。
而现代测绘技术基于先进的仪器和卫星系统，能够提供极高的精度和准确性。
2. 效率和速度：传统测绘技术需要进行复杂的地面操作和观测，耗时较长，效率较低。
现代测绘技术使用卫星和传感器进行无人操作，大大提高了测绘的速度和效率。
3. 应用范围：传统测绘技术的应用范围相对较窄，只能在一些简单的地理和工程测量中使用。
而现代测绘技术具有广泛的应用领域，包括城市规划、环境监测、农业生产等。
四、现代测绘技术的发展趋势1. 高精度测绘：现代测绘技术将进一步提高测量精度和准确性，以满足更高层次的需求。
测绘技术发展历程
测绘技术发展历程测绘技术是指通过测量、处理和分析地球表面的空间信息，以创建地图和实现空间数据管理的一门学科。
随着人类社会的发展，测绘技术也经历了漫长而辉煌的发展历程。
本文将从古代到现代，探讨测绘技术发展的各个阶段。
一、古代的测绘技术在古代，测绘技术起初是为了满足人们对土地和房屋的划分需求而产生的。
早在约5000年前的古埃及，人们就开始使用简单的测量方法，例如利用太阳的角度来测量建筑物的高度和方位。
而在古希腊、古罗马时期，测绘技术得到了更为广泛的应用，例如修建道路、港口等项目。
当时的测量工具主要有测角仪、水准仪等。
二、近代的测绘技术随着工业革命的到来，测绘技术开始了新的飞跃。
19世纪末20世纪初，航空摄影和地理信息系统成为测绘技术的重要突破。
1903年，莱特兄弟成功飞行了第一架飞机，这也为后来的航空摄影技术奠定了基础。
航空摄影通过从飞机上拍摄地面影像，为地图制作提供了高精度、高分辨率的数据。
而地理信息系统则能够将空间数据进行存储、管理和分析，使得测绘成果的利用更加灵活和高效。
三、现代的测绘技术进入21世纪，测绘技术进一步迈上了新的高度。
全球卫星导航系统（GNSS）的发展成为了测绘技术的标志性进步。
GNSS通过利用全球卫星定位系统，比如美国的GPS，为地图制作提供了更为准确的位置信息。
由于其定位精度高、遍布全球等特点，GNSS技术广泛应用于国土测量、建筑工程、农林业管理等领域。
此外，激光雷达技术也成为了现代测绘技术中的重要手段。
激光雷达利用发射出的激光束与地面反射回来的物体进行测距，可以快速获取地形、建筑物等的高程和形态信息。
这种非接触式的测量方法，使得测绘工作更加高效和安全。
四、未来的测绘技术随着科技的不断进步，测绘技术也将不断迎来新的突破。
例如，无人机的应用将会进一步推动测绘技术向前发展。
无人机搭载的摄像机和激光雷达可以更加灵活地获取地面数据，并且无人机的机动性使得它们能够进入常规测量无法抵达的区域。
微观表面形貌检测方法及其发展
１ ．１ ０ｎ ｍ
１ Ｈｍ
Ｕ ｒ ｎ
被引入表面形貌测量 ， 非接触测量 实现 并开始迅 速发展 。
１ ９ ５ ８年 苏 联 研 制 的 ＭＮＮ～４型 干 涉 显 微 镜 ］ 。１ ９ ６ ８年
点， 重点阐述 了 常 见 的光 学 测量 方 法 ， 并对 其 进 行 了 比
较 。并 重 点 分 析 了 光 学 干 涉 法 、 触 针 法 的基 本特 点 。
关键词 ： 微观表面形貌 ； 非接 触 测 量 ； 接触 式测量 ； 干 涉 法
年人们开始在图样 上提 出加 工条件 要 求的符 号 ， 对 表面
法、 散 射光 强对 比法 、 干 涉 显 微 镜 法及 白光 扫 描 法 等 。与 光 学方 法 不 同 ， 非 光学 式 扫 描 显 微镜 法 没 有 光 学 物 镜 ， 图
像观 察 不 是 通 过 光 学 表 面 ， 而 是 通 过 计 算 机 图 像 监 视 器
被测表面
图 １ 电 感触 针 式传 感 器 原 理 图
的非 接 触 式 形 貌 测 量 方 法 所 依 据 的 原 理 主 要 是 光 、 声、 电
或其结合 ， 其 中 光 学 方 法 在 非 接 触 式 形 貌 测 量 中 的 应 用 最为广泛 。
取决于电路系统 的放大倍 率 和数据 采集 系统 的分 辨率 。
它 是将 一 个 很 尖 的 触 针 （ 半 径 可 以 做 到 微 米 量 级 的金 刚
（ 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ —０ ５ —２ ３ ）
（ ７ ） 由于在线超声波流量计 无温度补 偿装 置 ， 在气 温 变化 显著时 ， 可造成流量计 １ 左右的波动 ， 因此 ， 应加 强
国内外表面粗糙度研究概况及趋向
国内外表面粗糙度研究概况及趋向今天，表面粗糙度在国内外都受到了越来越多的关注，作为一种制造技术的重要支柱之一，表面粗糙度研究一直是行业界的热点话题。
本文将从国内外表面粗糙度研究概况、发展趋势以及表面粗糙度测量技术等方面进行简单讨论，以期为表面粗糙度研究发展提供一定的参考。
一、国内外表面粗糙度研究概况表面粗糙度研究的历史可以追溯到十九世纪，当时科学家们就开始研究表面粗糙度。
从那时起，表面粗糙度的研究一直在不断发展，受到不断加强的关注。
表面粗糙度研究也受到了国际社会的普遍关注。
例如，欧洲工程师协会（EEI）认为，表面质量对于机械零件、工具和模具的性能有着重要影响，甚至可能影响人类的安全和健康。
因此，EEI在其《机械零件表面粗糙度要求和测量技术》（1984）和《机械零件表面粗糙度的评估和测量技术》（1999）中，将表面质量与表面粗糙度结合起来，以评估表面质量和选择合适的表面抛光工艺。
国内外表面粗糙度研究也受到了广泛关注。
在国内，表面粗糙度研究一直受到政府和行业界的高度关注，并在国家重大科技计划“高温国际联合实验室”“中国材料分析和检测中心”和“国家高技术研究发展计划”等重大项目中进行了数次探索和实验。
在行业界，表面粗糙度的研究也得到了非常多的关注。
二、表面粗糙度研究的发展趋势表面粗糙度研究的发展趋势可以归纳为三点：（1）表面粗糙度与表面结构的关系更加微妙。
科学家们发现表面粗糙度不仅与表面特征有关，还与表面结构有关，而表面结构可以由各种表面分析技术进行测定。
（2）表面粗糙度的应用范围不断扩大。
表面粗糙度技术不仅是表面工艺的基础，而且在机械加工、柔性模具、消费产品表面处理、超精密加工等行业中都有广泛应用。
（3）表面粗糙度测量技术不断发展和完善。
随着科学技术的进步，表面粗糙度测量技术也发生了显著变化，表面粗糙度测量仪不断发展，各种新型表面粗糙度测量设备不断出现，使表面粗糙度测量技术变得更加精确、高效。
三、表面粗糙度测量技术表面粗糙度测量技术是表面特征测量技术的一个重要组成部分，包括多种表面粗糙度测量技术，如光学表面粗糙度测量、激光表面粗糙度测量和电子表面粗糙度测量等。
2024年工程测量中测绘新技术应用
2024年工程测量中测绘新技术应用随着科技的不断进步和创新，工程测量领域迎来了前所未有的发展机遇。
众多新技术、新方法的涌现，极大地提升了测绘工作的精度和效率。
本文将对工程测量中测绘新技术应用进行详细探讨，主要包含无人机遥感测绘、激光雷达扫描、全球定位系统、移动测量系统、三维激光扫描、数字摄影测量以及地理信息系统等方面。
1. 无人机遥感测绘无人机遥感测绘作为近年来发展迅速的一种非接触性测量技术，已广泛应用于多个领域。
通过搭载高清相机、热红外传感器等设备，无人机能够快速获取地面目标的高分辨率影像数据。
这些数据不仅可以用于地形测绘、城市规划，还能为环境监测、灾害评估等提供有力支持。
同时，无人机遥感测绘具有灵活性高、成本低、周期短等优点，使得其在测绘工作中发挥着越来越重要的作用。
2. 激光雷达扫描激光雷达扫描技术以其高精度、高效率的特点，在工程测量中得到了广泛应用。
激光雷达系统通过发射激光脉冲并接收回波，可以获取目标物体的三维坐标信息。
这种技术不仅适用于地形测绘，还能用于建筑物、桥梁等结构的变形监测和安全评估。
此外，激光雷达扫描技术还能有效穿透植被，获取地面信息，为森林调查、植被覆盖监测等提供了有力工具。
3. 全球定位系统全球定位系统（GPS）是现代工程测量中不可或缺的一项技术。
通过接收卫星信号，GPS能够实时提供测量点的三维坐标信息，具有高精度、全天候、自动化等特点。
在工程测量中，GPS广泛应用于控制测量、施工放样、变形监测等多个环节。
随着技术的不断发展，新一代卫星导航系统如北斗卫星导航系统（BDS）的成熟和应用，进一步提高了我国在全球定位系统领域的自主可控能力。
4. 移动测量系统移动测量系统是一种集成了多种传感器和数据采集设备的测绘技术。
它通过在移动平台上搭载激光扫描仪、相机、惯性测量单元等设备，实现了对地面目标的高精度快速测量。
移动测量系统具有动态性强、作业效率高、适用范围广等优点，特别适用于城市街景、道路工程等场景的测绘工作。
测绘技术的新兴技术
测绘技术的新兴技术随着科技的不断进步和发展，测绘技术也在不断演进和创新。
新兴技术的出现为测绘工作带来了巨大的改变和便利。
本文将探讨一些测绘技术的新兴技术，并分析其对测绘行业的影响和应用。
一、激光测绘技术激光测绘技术是指利用激光测距原理，通过激光仪器测量物体表面的坐标和高程信息，并结合导航和遥感技术，实现对地球表面的精确测量和三维建模。
相比传统的测绘方法，激光测绘技术具有高效、精确和自动化等优势。
通过激光雷达等设备的使用，可以快速获取大规模地理数据，对地形地貌、建筑物以及环境变化进行高精度的测量和分析。
激光测绘技术的应用非常广泛。
在城市规划和建筑设计中，可以通过激光扫描将现实世界的场景转化为数字模型，为城市规划、建筑设计和景观设计提供重要数据支持。
同时，在灾害监测和防护中，激光测绘技术可以实时获取地质灾害的数据，为防灾减灾工作提供科学依据。
此外，在交通运输和航空航天等领域，激光测绘技术也发挥重要作用，为地面道路和空中航线的规划和设计提供支持。
二、无人机测绘技术无人机测绘技术是指利用无人机设备进行测绘和地理信息采集的技术。
随着无人机技术的突飞猛进，无人机测绘技术迅速发展起来，并在各个领域得到了广泛应用。
相较于传统的测绘方法，无人机测绘技术具有成本低、效率高、操作灵活等特点，能够快速获取大量高质量的地理信息数据。
无人机测绘技术主要通过无人机上搭载的遥感传感器实现对地面物体的影像获取和测量。
例如，搭载传感器的多旋翼无人机可以实时获取高分辨率的影像数据，并通过图像处理和测量算法，得到地面物体的坐标、高程、面积等信息。
这些数据不仅可以应用于土地利用规划、农作物生长监测等领域，也可以用于环境监测和资源管理等方面。
由于无人机测绘技术的灵活性和高效性，越来越多的行业开始采用无人机测绘技术。
例如，在农业领域，无人机可以进行作物生长监测和病虫害防治，提高农作物产量和质量。
在城市规划和管理中，无人机可以进行城市倾斜摄影，实现对城市建筑和交通路网的三维建模。
现代测绘工程技术及其发展趋势分析
现代测绘工程技术及其发展趋势分析现代测绘工程技术是利用现代科技手段对地球表面进行测量和测绘的一种工程技术。
它利用各种测绘仪器设备，如全站仪、GNSS接收机、激光雷达等，结合数字化地理信息系统（GIS）、遥感技术等方法，实现对地球表面各种地理要素的准确测量和绘制。
现代测绘工程技术在国土规划、城市建设、地质勘探、环境保护等领域起到了重要的作用。
随着科技的发展和测绘技术的进步，现代测绘工程技术也在不断地发展和完善。
其发展趋势主要体现在以下几个方面：1.高精度和高效率：现代测绘工程技术的发展目标是实现对地球表面各种地理要素的高精度测量。
利用全站仪、GNSS接收机等高精度测量设备，可以实现厘米级甚至毫米级的测量精度。
借助计算机、数字化地理信息系统等技术工具，可以提高测绘作业的效率，减少人力和物力成本。
2.多传感器集成：随着遥感技术的发展，现代测绘工程技术逐渐从传统的地面测量扩展到了空中和卫星遥感测量。
通过将测绘仪器设备与航空摄影、卫星遥感等技术相结合，可以实现对大面积地球表面的集成测量，提高测绘数据的时空分辨率。
3.三维测绘与虚拟现实技术：现代测绘工程技术逐渐向三维方向发展。
利用激光雷达、三维扫描仪等设备，可以实现对地球表面的三维测量和建模。
借助虚拟现实技术，可以将测绘数据与虚拟场景相结合，实现对地理空间的虚拟仿真，为城市规划、建筑设计等提供必要的依据。
4.无人化与自动化：现代测绘工程技术的发展趋势是向无人化和自动化方向发展。
利用无人机、遥控测绘车等设备，可以实现对地球表面的无人化测量和绘制，减少人力风险，提高测绘作业的效率。
随着科技的不断进步和应用需求的推动，现代测绘工程技术在精度、效率、多源数据融合、三维测绘和自动化等方面都有了显著的发展。
未来，随着更多新技术的引入和应用，现代测绘工程技术将继续发展，为人类造福。
测绘技术的发展趋势与前景展望
测绘技术的发展趋势与前景展望测绘技术是指通过地面观测、测量和数据处理，获取地球表面各种地物的形状、位置、分布等空间信息，并用图形和文字形式表达出来。
在现代科技的推动下，测绘技术正处于快速发展的阶段，不仅应用于传统领域如国土资源管理、建筑设计等，还涵盖了地理信息系统、无人机航测等新兴领域。
本文将就测绘技术的趋势和前景展望进行阐述。
一、精度与效率的提升传统的测绘方法主要依靠人工操作，工作效率低下且容易受到环境因素和人为误差的影响。
随着技术的进步，现代测绘设备的出现大大提高了测绘的精度和效率。
例如，激光雷达技术的应用，可以实现快速、高精度的地形测量，不仅减少了人工操作量，还大幅提高了数据处理的速度和准确性。
同时，机器学习算法的引入，可以自动识别并纠正测量误差，进一步提高了测绘数据的质量。
二、无人机技术的兴起随着无人机技术的成熟和普及，无人机航测成为测绘技术领域的一大亮点。
相比传统的人工测量或航空摄影，无人机航测具有成本低、风险小、操作简便等优势。
无人机配备的高清摄像机和激光雷达设备可以对地表进行高精度的三维测量，尤其适用于复杂地形和无法人工进入的区域。
随着无人机技术的不断进步，其在测绘领域的应用前景将更加广阔。
三、多源数据集成测绘技术在现代社会的应用已经涉及到多个领域，每个领域都会产生大量的数据。
如何高效地整合和分析这些多源数据成为了当前测绘技术的关键问题。
地理信息系统的兴起为多源数据集成提供了有力支撑，可以将测绘数据与遥感数据、地理数据等不同来源的数据进行融合，从而形成更全面、更准确的地理信息。
这种数据集成的方式不仅提高了数据的综合利用价值，也拓宽了测绘技术的应用范围。
四、智能化与自动化人工智能技术的快速发展为测绘技术的智能化和自动化提供了新的机遇。
例如，目前有智能测绘仪器可以通过激光雷达实时感知周围环境，并自动调整测量参数，大大提高了测绘工作的效率。
另外，基于人工智能的影像解译算法可以快速识别和提取地物特征，减轻了人工解译的工作量。
浅谈精密测量技术现状及发展
浅谈精密测量技术现状及发展【摘要】精密测量技术在现代社会起着举足轻重的作用，其发展历程漫长而丰富。
本文首先介绍了精密测量技术的定义和其在不同领域的应用，同时也指出了存在的问题并展望了未来的发展方向。
精密测量技术的重要性不可替代，其发展前景广阔，将持续推动科技进步。
通过对技术的精准测量，可以提高生产效率，推动科学研究，保障产品质量，进而影响整个社会的发展进步。
对精密测量技术的研究和应用具有重要意义，其在未来将发挥更加重要的作用，助力社会不断向前发展。
【关键词】精密测量技术、现状、发展、重要性、定义、发展历程、分类、应用、问题、未来、发展方向、社会影响、前景、科技进步。
1. 引言1.1 精密测量技术的重要性精密测量技术的重要性体现在其在工业生产、科学研究和社会发展中的广泛应用。
精密测量技术可以用来测量各种物理量，如长度、质量、温度、压力等，精确度高，精度高，可靠性强。
在工业生产中，精密测量技术可以帮助生产企业提高产品质量，减少生产成本，提高生产效率。
在科学研究中，精密测量技术可以帮助科学家们获取更准确、更可靠的实验数据，推动科学研究不断向前发展。
在社会发展中，精密测量技术可以帮助各行各业更好地解决问题，提高生产效率，提高服务质量，促进社会发展。
精密测量技术的重要性不可替代，它是现代社会发展不可或缺的重要工具，对于推动科技进步和社会发展起着不可替代的重要作用。
1.2 精密测量技术的定义精密测量技术是一种利用高精度仪器和设备进行测量的技术。
它通过精确的测量手段和方法，可以获取目标对象的各种参数和特性，如尺寸、形状、表面质量、物理性质等。
精密测量技术在工业、科学研究、医疗等领域都有重要的应用价值，可以帮助人们更准确地了解和控制事物的状态和性能。
精密测量技术的研究和应用，为人类社会的进步和发展提供了有力支撑，成为科技创新和产业升级的重要基础。
通过不断地改进和创新，精密测量技术已经成为现代社会不可或缺的工具之一。
近年来测绘技术的新发展与趋势
近年来测绘技术的新发展与趋势近年来，随着科技的飞速发展，测绘技术也在不断取得新的突破和进展。
传统的测绘方式已经无法满足现代社会的需求，测绘技术面临着许多挑战和机遇。
本文将从新发展和趋势两个方面来探讨近年来测绘技术的变革。
一、新发展1.1 光学成像技术的进步近年来，光学成像技术在测绘领域取得了显著突破。
传统的摄影测量单一视角的限制已经被新一代空间光学成像设备取代。
这种设备能够实现多视角、高分辨率的影像采集，大幅提高了数据的质量和准确性。
同时，光学成像技术与地理信息系统（GIS）的结合，使得测绘数据的处理和分析更加高效和精确。
1.2 遥感技术的应用拓展遥感技术作为测绘技术的重要手段，已经不仅仅局限于地球表面的观测。
近年来，测绘领域开始将遥感技术应用于地下测绘和海洋测绘等领域。
通过利用地球引力场的变化、测量地下微弱的磁场等手段，可以获取地下和海底的高精度测量数据。
这一创新拓展了测绘技术的应用范围，为人类认识和利用地球提供了更多可能。
1.3 智能化技术的渗透近年来，人工智能、大数据和物联网等智能化技术在测绘领域的应用越发广泛。
智能化测绘设备能够快速采集和处理大量的数据，并利用算法进行智能分析和提取。
这极大地提高了测绘工作的效率和准确性。
此外，智能化技术还提供了更多便捷的数据采集方式，比如无人机、无人车等，这不仅极大地降低了成本，还提高了安全性。
二、趋势2.1 数据共享和开放在互联网时代，数据共享和开放成为了各行各业的趋势。
测绘技术作为重要的数据提供者，也开始逐渐实现数据的共享和开放。
各地政府和测绘机构加大了对测绘数据的整理和发布力度，提供了大量的数据资源供专业人员和公众使用。
这不仅有助于提高测绘数据的可用性，还促进了相关领域的创新和发展。
2.2 室内定位技术的普及室内定位技术是指在建筑物内部进行定位和导航的技术。
在人们的日常生活中，室内空间的规模和复杂程度不断增加，传统的导航方式已经无法满足需求。
近年来，室内定位技术得到了快速发展，包括蓝牙信标、WiFi定位等。
测绘技术的前沿领域与技术探讨
测绘技术的前沿领域与技术探讨1.引言测绘技术作为一门应用广泛的学科，涉及到地理信息、遥感、导航、地理国情监测等多个领域。
随着科技的不断发展，测绘技术也在不断更新和进步，出现了一些前沿领域和技术。
本文将对测绘技术的前沿领域和相关技术进行探讨和介绍。
2.无人机测绘技术的发展随着无人机技术的飞速发展，无人机测绘成为测绘技术的热门领域之一。
传统测绘技术需要人工勘测和地面测量，而无人机测绘技术可以通过无人机搭载测绘设备进行航拍，实现对地球表面的快速测量和高精度制图。
无人机测绘技术在土地规划、城市建设、灾害监测等方面具有广阔的应用前景。
3.激光雷达技术在测绘领域的应用激光雷达是一种基于激光测距原理的测绘技术，它可以通过发射激光束并测量其返回时间来获取目标物体的距离和形状信息。
激光雷达技术在测绘领域的应用可以实现高精度的地形和地物测量。
例如，激光雷达可以用于制作数字高程模型和三维地图，以及进行建筑物的立体测量和变形监测等。
4.地理信息系统与测绘技术的融合地理信息系统（GIS）是一种将地理数据与空间分析技术相结合的信息系统。
近年来，测绘技术与GIS的融合越来越密切，共同推动了地理空间信息的快速发展。
通过将测绘技术获取的数据与GIS相结合，可以实现地理数据的精确存储、分析和可视化展示，广泛应用于城市规划、土地管理、资源调查等领域。
5.虚拟现实技术在测绘领域的应用虚拟现实技术是通过计算机生成的虚拟环境，模拟真实世界的感觉和交互体验。
在测绘领域，虚拟现实技术可以实现对地理空间的三维可视化和交互式探索。
例如，可以通过虚拟现实技术创建虚拟地貌模型，使用户能够身临其境地感受到真实的地理环境，同时也可以用于地理教育和旅游等方面。
6.遥感技术在测绘中的应用遥感技术是利用卫星、飞机等设备获取地物信息的方法。
它可以通过遥感数据获取大范围的地理信息，并进行地物分类、环境监测等工作。
遥感技术在测绘领域的应用包括地图制作、资源调查、环境保护等。
地球表面测量技术与三维地貌分析方法
地球表面测量技术与三维地貌分析方法随着科技的不断发展，地球表面测量技术和三维地貌分析方法得到了极大的改进和提升。
这些技术和方法为我们研究地球表面的形态和变化提供了强大的工具，为地质学、地理学、环境科学等领域的研究带来了革命性的影响。
一、激光雷达测量技术激光雷达测量技术是测量地球表面形态的重要手段之一。
它利用激光器发射出的脉冲激光束，通过测量激光束从发射到返回所经过的时间来计算目标物体与测量仪器之间的距离。
通过在空中或地面上布设激光雷达测量系统，可以获得高精度的地面形态数据。
这些数据可以用于制作数字高程模型（DEM），显示地表的起伏和形态特征。
激光雷达测量技术在地震研究、地质灾害监测和城市规划等方面有着广泛的应用。
例如，在地震前预测和灾害评估中，激光雷达可以提供地表形态的实时信息，有助于判断地震灾害的可能性和影响范围。
在城市规划中，利用激光雷达测量数据可以精确测量城市地面的高程分布，为道路、建筑物的设计和施工提供参考。
二、卫星遥感技术卫星遥感技术是通过卫星拍摄地球表面的照片或记录电磁波数据来获取地球表面信息的一种方法。
利用卫星遥感技术可以获得大范围、高分辨率的地球表面影像和数据，可以用于监测地表形态的变化和分析地表特征。
卫星遥感技术在测量地球表面积雪覆盖度、森林覆盖率、土地利用变化等方面具有突出的优势。
例如，在气候变化研究中，卫星遥感可以提供大尺度的积雪分布信息，用于预测地区的下雪情况和雪水资源的变化。
在环境保护方面，卫星遥感可以检测和监测广泛的生态系统，包括森林、湿地和河流等，为生物多样性保护和生态系统恢复提供基础数据。
三、三维地貌分析方法三维地貌分析方法是处理地球表面数据的一种技术，可以提取地表形态的特征并进行定量分析。
常见的三维地貌分析方法包括地形指数、坡度分析、等高线插值等。
地形指数是通过计算地表高程数据的某些特征指标来描述地表的形态特征。
常用的地形指数包括坡度指数、坡向指数和曲率指数等。
三维测量技术发展现状及趋势
三维测量技术发展现状及趋势
一、发展背景
随着社会的不断发展，科技的飞速进步，三维测量技术（3D Measurement）成为了现代工程的重要组成部分，在机械、精密仪器、现
代制造等领域发挥着重要作用。
三维测量技术又称为三维测量系统，它是
一种对物体的表面结构、形状、尺寸等参数进行测量的技术，可以帮助我
们了解物体的实际形态，为制造、质量控制、装配等一系列工程提供可靠
的数据。
二、发展概况
目前，三维测量技术发展迅速，技术多样化，可以应用于多个行业，
具有广阔的应用前景。
在技术装备方面，目前三维测量技术的发展门槛越
来越低，设备配件也越来越完善，使用起来既方便又实用；在测量方式上，三维测量技术也有了重大加快，测量效率也有了明显提高，这一切都使其
应用范围更为广泛，也更加稳定。
另外，三维测量技术在精度控制和测量
范围方面也取得了显著的成果，使其在精密仪器、航天航空航天、宏观表
面形成、精细加工等场合都得到了广泛应用。
三、发展趋势
从上述发展概况来看，三维测量技术未来发展态势为佳，具有区域性
便利与全球技术性协同的双重发展趋势，且越来越受到国内企业的重视。
首先，三维测量技术将不断拓展应用领域。
测绘技术的发展历程与未来趋势展望
测绘技术的发展历程与未来趋势展望随着人类社会的发展，测绘技术在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
测绘技术不仅在地图制作中发挥重要作用，还在城市规划、资源管理和环境保护等领域发挥着关键作用。
本文将回顾测绘技术的发展历程，探讨其未来趋势。
测绘技术的发展可以追溯到古代。
在古代，人们使用简单的工具和方法来测量地表的形状和物体的位置。
例如，埃及人在建造金字塔时就使用了三角测量法和水准测量法来确定建筑物的位置和高度。
这些技术奠定了测绘学的基础，为后来的发展打下了坚实的基础。
随着科学技术的发展，测绘技术逐渐进入了现代化阶段。
18世纪末，全球范围内的测地测量开始进行，这一技术的发展使得我们能够更准确地了解地球表面的形状和尺寸。
19世纪末，电子仪器的发明和应用进一步推动了测绘技术的发展。
人们开始使用电子仪器来测量地表的形状和物体的位置，这大大提高了测绘的精度和效率。
进入20世纪，卫星测量技术的出现迅速改变了测绘技术的面貌。
人们通过卫星来获取地球表面的图像和数据，从而实现了对地球表面的全球性观测。
这一技术的应用使得我们能够更全面地了解地球表面的特征和变化，并为地球科学研究提供了重要数据。
与此同时，激光测量技术的发展也推动了测绘技术的进一步发展。
激光测量技术通过扫描激光束来获取地表的高程和形状信息，精度非常高。
激光测量技术已经广泛应用于建筑设计、地质勘探、城市规划等领域，为我们提供了更准确地地表数据。
未来，测绘技术将继续发展和创新。
首先，无人机技术的发展将为测绘技术带来新的机遇和挑战。
无人机可以携带各种传感器和仪器，可以对地球表面进行高效、快速的测量和观测。
无人机技术的应用将提高测绘的效率和精度，为城市规划、资源管理和环境保护等领域提供更好的数据支持。
其次，人工智能技术的应用也将推动测绘技术的进一步发展。
人工智能可以通过对大规模数据的分析和处理，提取地表的特征和信息。
通过人工智能的应用，我们可以更深入地了解地球表面的特征和变化，并预测未来的趋势和变化。
表面物理化学的现代表征技术研究
表面物理化学的现代表征技术研究随着现代科技的发展，表面物理化学的研究日渐深入，成为许多领域中的热门研究方向。
而表面物理化学的现代表征技术也随之不断发展和完善，为研究提供了强有力的工具。
本文将从几个角度介绍表面物理化学的现代表征技术的研究现状和发展趋势。
一、原子力显微镜原子力显微镜是一种重要的表面形貌和物理性质的非接触测量技术。
它通过探针的微小力作用来检测样品表面上的微观高度差异，可以达到纳米级别的高分辨率。
原子力显微镜主要分为接触模式和非接触模式两种，前者适用于样品表面比较平整的情况，而后者则适用于样品表面比较粗糙和不规则的情况。
原子力显微镜可以用于研究纳米材料的物性以及表面的形貌结构，其发展趋势将会逐渐向二、扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜是一种利用量子隧穿效应进行表面成像和测量的技术。
扫描隧道显微镜与传统显微镜相比，其分辨率更高，可以达到原子级别，同时具有拓扑、电子、能谱、磁性等各种表征功能。
扫描隧道显微镜已经成为各种表面物理化学、电子学、物理学和生物学研究领域中重要的工具。
作为一种非常复杂的仪器，在未来的发展中，需要不断调整仪器设计和精度以及相关理论的进展以满足现代表征需求。
三、X射线光电子能谱仪X射线光电子能谱仪是一种利用X射线和光电效应进行样品表面成分和电子结构表征的技术。
该技术的分辨率很高，可用于研究金属、半导体、催化剂等材料的表面和界面结构及化学反应。
随着技术的不断提高，X射线光电子能谱仪对采样率和信号处理的要求越来越高，未来发展方向将更加侧重于与表征仪器的集成，以及对非均质性样品的研究。
四、电子发射显微镜电子发射显微镜是利用电子束照射样品并依靠电子反射和衍射等性质对样品进行成像的技术。
其分辨率已经达到亚埃级别，可以用于研究物体的结构和性质以及电子结构和表面发光等特性。
未来电子发射显微镜的发展方向将更多地涉及到非结晶性材料性质的研究，或结合表面形貌、电荷、物理化学性质等多方位进行综合分析。
测绘工程技术发展现状应用
测绘工程技术发展现状应用
测绘工程技术是地理信息技术的核心和基础，也是近代化建设和国家安全的重要支撑。
在多年的发展中，测绘工程技术已经从传统的测量技术向数字化、信息化、智能化、多源
数据一体化的综合技术发展，具有数据获取、处理、分析、存储和体现地球表面特征的能力。
一、数字化、信息化测图技术的发展
传统测图技术基于仪器的精度和测量员的经验，不仅精度受到限制，而且效率低下。
而数字化、信息化测图技术可以通过现场实时数字化、全球定位系统（GPS）、激光扫描、大气等干扰纠正技术和卫星图像技术等手段，取得高效率和高精度的数据，并实现数字化、自动化和快速生成高质量地图的目标。
因此，数字化、信息化测图技术成为了测绘工程技
术发展的一个重要方向。
二、智能化测绘设备技术的发展
智能化测绘设备技术是现代技术的体现，通过传感器和智能控制系统，可以实现设备
自动化的操作，自动识别数据，自动传输数据，提高了设备的智能化程度。
例如，利用机
器视觉扫描系统进行物体表面检测，通过 CCD 摄像机实现收集数据，将检测出的测量数
据分析，验证是否符合规定的精度要求，实现了智能化自动化测量。
三、多源数据一体化的综合技术
多源数据一体化的技术可以整合各种类型和来源的数据，弥补一定时间和空间上的限制，形成一个更加完整、精密、可靠的地理信息系统。
例如，在数字化、智能化测图技术
的基础上，通过卫星遥感技术、无人机技术、激光雷达技术、精密导航技术等，可以获取
高清晰度、高空间分辨率、高精度的地理数据，并通过多源数据整合，生成高质量的三维
模型和地图，为地图制图、城市规划、环境保护、资源管理等方面提供了更精准、可靠的
地理空间数据支撑。
测绘技术中的测绘学科发展历程
测绘技术中的测绘学科发展历程测绘学科是研究地球表面空间位置、形状和属性等信息的科学，是现代测绘技术的基础和核心。
在人类的发展历程中，测绘学科逐步形成并得以发展，经历了漫长而又曲折的过程。
本文将从测绘学科的起源、发展、现状和未来发展趋势来探讨测绘技术中测绘学科的发展历程。
测绘学科的起源可以追溯到古代文明。
在古代，人们对土地的掌握和认识，尤其是农耕社会中的土地分配和土地利用，对测绘学科的发展起到了重要的推动作用。
古代文明如古埃及、古希腊和古罗马等都有着较为发达的测绘学科。
在这些文明中，人们利用天文观测和几何原理来进行地球表面的测量和绘制，这些技术奠定了测绘学科的基础。
随着科学技术的进步和社会的发展，测绘学科逐渐发展为一门独立的学科。
在16世纪和17世纪，测绘学科得到了空前的发展。
大航海时代的到来使得人们对地球表面的测量需求急剧增加，以满足航海和探险的需要。
众多的探险家和科学家通过航海和测量，绘制了众多的地图和海图，提高了人类对地球表面的认识和了解。
在18世纪和19世纪，测绘学科得到了更加深入的研究和应用。
测绘技术的发展和精确度的提高，加速了地理信息的收集和处理。
这一时期的重要突破是地图投影和地理坐标体系的建立和统一。
地图投影的发展使得地球表面的测量和绘制更加准确和可靠，地理坐标体系的建立为地球表面的位置定位提供了坚实的基础。
近代以来，测绘学科在科学技术的推动下取得了巨大的进展。
卫星测绘和遥感技术的应用使得地球表面的测量范围得以扩大和精确，为地理信息系统的建设提供了数据基础。
地球形状、地球重力场和地球真实尺度的测定技术进一步提高了地球表面数据的精确度和可靠性。
此外，地理信息系统和全球导航卫星系统的发展，也为现代测绘学科的应用提供了广阔的空间。
当前，测绘学科正面临着新的挑战和机遇。
一方面，随着人工智能和大数据技术的发展，测绘学科正朝着智能化、自动化和精确化的方向发展。
另一方面，地球表面的地质和环境变化对测绘学科提出了新的需求。
国外测绘历史及应用
国外测绘历史及应用测绘是指利用测量技术获取地球表面地理空间位置信息，并依据一定的测量原理和方法对其进行分析、处理、表达和再生产的过程。
测绘的历史可以追溯至古代文明时期，不同国家和文化都有自己独特的测绘传统和发展轨迹。
在国外，测绘的发展经历了几个重要的阶段，从传统的手绘和测量到现代化的遥感和地理信息系统应用，为国家的经济、社会和环境可持续发展做出了重要贡献。
在欧洲，测绘的历史可以追溯至古希腊和罗马时期。
古希腊的地理学家伊拉托斯芬尼斯提出了一种用经纬度网格划分地球表面的方法，为后来定位和导航提供了基础。
另外，在古罗马时期，为了管理庞大的帝国，罗马人进行了大规模的测绘工作，建立了一套完整的测量和制图体系。
中世纪的重要贡献是阿尔芒·博讷的地理学著作，他详细描述了当时已经探索过的地理领域。
文艺复兴时期，地图制作和测绘技术逐渐开始发展，正式测绘机构如意大利的乌尔巴诺兄弟开始出现。
此后，随着欧洲航海和殖民扩张的速度加快，测绘逐渐成为国家的重要战略和政治工具。
进入现代化阶段，测绘技术得到了迅速发展。
在17世纪，荷兰的斯内伯格提出了三角测量原理，将测绘与数学相结合，使得测绘的精度和可靠性有了重大提升。
18世纪的克拉赛和布洛克完成了法国的卡森先锋和使命山的测量制图，首次实现了高精度的大区域测绘。
19世纪，随着工业革命的到来，测绘的应用范围扩大到了交通、城市规划和规模化的土地调查。
此外，电子和电气工程的发展也为测绘提供了新的技术手段，如全球卫星导航系统（GNSS）和电子测距仪。
20世纪以来，测绘技术在国外得到了进一步的革新和发展。
航空摄影、遥感和地理信息系统（GIS）的兴起使得测绘的效率大大提高。
航空摄影和遥感技术能够实现大量和快速获取遥远地区的地理空间信息，为国家提供了重要的数据支持。
地理信息系统则提供了一个综合和多层次的地理空间信息管理平台，使得信息的分析和利用更加方便和高效。
此外，全球导航卫星系统（GNSS）的使用使得位置定位和导航变得更加精确和可靠。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、表面测量技术的发展1929年德国科学家Schmaltz研制出了世界上第一台触针式轮廓记录仪，该仪器利用光学杠杆放大原理测量表面轮廓[1]。
1940年英国Taylor Hobson公司成功研制了Talysurf触针式表面轮廓仪，该仪器使用机械触针探测被测表面，获取被测表面的表面轮廓[2]。
1970年Meadows提出了基于光学条纹图分析原理的测量技术，通过提取条纹图中的相位信息，从而获取物体表面形貌[3]。
表面测量技术的发展过程由最初的机械触针接触式测量发展到光学非接触测量，由触针逐点测量发展到光学多采样点测量。
随着传感检测技术的发展。
表面形貌测量的分辨率和精度大幅度提高，能达到亚微米甚至纳米量级。
随着扫描电子显微镜（SEM）和扫描探针显微镜（SPM）的出现。
测量物质表面的原子形态和排列已经成为了现实。
表面形貌测量方法大致分为机械触针式测量、光学探针式测量、干涉显微测量、SEM 和SPM五种，其中机械触针式测量、显微干涉测量和SPM技术在科学研究和工业领域应用较广。
这三种方法都能达到较高的测量分辨率和精度，而且均有性能较好的商用仪器被开发出来[4]。
但这几种方法都有各自的应用范围，这是由自身的测量原理决定的。
下面结合超精密表面粗糙度测量，分别对这三种方法加以论述。
1.1机械触针法机械触针法按照位移检测方式分为电感式[5]、电容式、压电式、迈克尔逊干涉式[6]、柱面光栅干涉式[7]、扫描白光干涉式[8]等，由于直接接触被测表面，其测量结果稳定可靠，成为了工业上应用最广的表面粗糙度测量仪器。
为了测量表面微小的间距和峰谷，需要使用极细的针尖，针尖半径一般为几微米。
通常在针尖镶金刚石以提高针尖硬度，降低磨损。
在测量的过程中，触针针尖在机构自身重力、外部机械力或电磁力的作用下与被测表面紧密贴合，与触针直接连接或通过机械杠杆连接的传感器检测测量点的高度值。
在扫描载物台驱动下，触针相对于被测样品运动并对被测表面逐点扫描 触针针尖划过被测表面 从而获取到被测表面的轮廓曲线。
机械触针法归纳起来有以下特点：（1）具有较大的水平测量范围，测量范围取决于扫描载物台的运动行程，一般有几十毫米；（2）具有较大的垂直测量范围和较高的纵向分辨率，一般垂直测量范围可达几毫米到十几毫米，纵向分辨率可达纳米量级；（3）动态性能差和逐点测量决定了该类仪器测量速度慢，这也会引入环境因素的干扰，影响测量结果；（4）触针针尖作用于被测表面，接触力约为几毫牛到几十毫牛，而且随高度变化很大，这会划伤被测表面特别是松软的表面，所以触针法不适合软质材料表面的测量；（5）由于针尖半径的限制，无法测量出超精密表面测量所关心的轮廓中的高频部分，因而机械触针法不适合超精密表面粗糙度的测量，一般只用于表面粗糙度在亚微米量级及更大的表面。
1.2显微干涉法显微干涉法是利用光学干涉原理进行表面形貌测量的一种非接触测量方法。
干涉显微法包括扫描白光干涉法[9]、相移干涉法[10-11]、外差干涉法[12-13]、全息干涉法[14]等。
扫描白光干涉法是一种大范围、高精度、相位不模糊的显微干涉法[15]。
扫描白光干涉法利用白光相干长度短的特点，使用零级条纹定位。
在扫描系统的驱动下，干涉显微镜对被测表面高精度扫描 记录每个采样点处于零光程差位置时的扫描位移值，从而取被测表面的三维形貌。
相移干涉法和外差干涉法是典型的位相干涉测量方法，通过检测受被测表面形貌调制的显微干涉图像中的位相信息来获取被测表面的三维形貌。
全息干涉法是利用光干涉获取被测表面的光强和相位，并用数值模拟光学的衍射过程，再现被测表面的三维形貌。
显微干涉法归纳起来有以下特点：（1）采用多采样点测量或面测量，测量效率比机械触针法高；（2）具有较高的纵向分辨率，能达到纳米级以上分辨率；（3）垂直测量范围小，位相测量法受波长限制，扫描白光干涉一般也只有几十微米；（4）受衍射极限和显微物镜数值孔径的限制，横向分辨率难以突破亚微米量级，因而不适合超精密表面粗糙度的测量。
1.3扫描探针显微镜1982年Binning和Rohrer研制成功了世界上第一台扫描隧道显微镜（STM）。
STM出现以后，多种形式的扫描探针显微镜（SPM）陆续被研发出来[16-20]，SPM 通过探测探针与被测样品间的各种相互作用进行测量。
STM基于量子隧道效应，通过检测隧道电流来获取表面形貌，具有极高的测量分辨率，能观察到物质表面排列的单个原子。
但由于其基于量子隧道效应，这从原理上决定了其测量对象要求具有导电性能，因而绝缘材料需要镀一层导电材料才能进行测量。
附加的镀层无疑会影响测量结果，这也限定了STM的推广。
1986年，Binning，Quate等人在STM的基础上发明了原子力显微镜(AFM) [35]。
AFM的出现，使观察物质表面的原子形态和排布成为可能，在科学研究和工业生产上有着十分重大的意义。
AFM以原子力探针针尖原子和被测表面原子间的作用力作为检测对象，能达到原子级测量分辨率，结构上由原子力探针、微悬臂偏转量检测装置、扫描系统等几部分组成 其原理图如图1-1所示。
图1-1 AFM原理图原子力探针由集成加工成一体的探针和微悬臂组成。
AFM通过检测微悬臂的偏转来获取被测点高度，在被测区域内按照一定的轨迹逐点扫描来对被测表面成像。
AFM基于原子间的相互作用力，避免了STM难于测量绝缘材料表面的缺陷，迅速成为了在工业测量领域使用最广的SPM。
AFM具有原子级横向分辨率和纵向分辨率，但早期的AFM主要用于对表面成像，其计量特性差。
为了获取有计量意义的数据，国内外科研院所已经开展了一些对计量型AFM的研究[21-25]。
但这些研究大多只是附加计量系统并不能满足超精密表面粗糙度测量的要求。
二、触针式表面粗糙度测量的发展2.1触针式轮廓仪的发展及现状早在1929 年, 德国的G. Schmaltz 首先对表面微观不平度的参数进行了定量的测量, 随后出现了一些基于机械和光学方法实现信号转换的表面特征记录仪器。
1936 年, 美国的E. J. Abbott 研制成功第一台车间用的测量表面粗糙度的轮廓仪, 它是现在美国Bendix 公司测微计分厂生产的表面轮廓仪的先驱。
1940 年,英国Taylor- Hobson 公司研制成功了表面粗糙度测量仪Talysurf 。
从那时以来, 各国也竞相研制轮廓仪, 轮廓仪从此进入了表面特征测量领域, 并迅速取得了主导地位。
轮廓仪技术的发展同电子技术、计算机技术、信号处理技术等发展相适应。
以Talysurf 系列产品为例, 它经历了电子管电路技术(Talysurf3 型) , 晶体管电路技术(Talysurf4 型) 和集成电路技术( Talysurf 5P 5Z 5L) 等阶段, 目前已经进入了数字技术、计算机技术辅助轮廓仪的新阶段, 如Talysurf 5M 、Talysurf 6 型和Form Talysurf,而每一阶段的转变都使轮廓仪达到了一个更先进的水平。
触针式轮廓仪尽管有产生划痕、扫描速度低、测量区域有限等缺点, 但它仍是目前最常用、最可靠的表面粗糙度测量仪, 并且一直是各国国家标准及国际标准制定的依据。
2.2. 滤波表面轮廓中的高频分量是表面粗糙度信号, 为了获得该信号, 需要对表面轮廓进行高通滤波。
在最初的电动轮廓仪中模拟电子滤波器是由两级相同的RC 网络级联而成, 它的传输特性已标准化, 在ISO3274-1975 标准中规定, 传输系数为:201()(10.577/)K j λλλ=- 事实上, 这样的滤波器是两个完全相同的一阶高通巴特沃斯滤波器的级联。
在截止波长处的传输系数为75% , 但它的相移是非线性的, 会使表面轮廓发生扭曲, 即所谓的相位失真。
在模拟电路中曾采用一种“全通网络”对其进行校正, 但效果不很理想。
随着计算机技术在轮廓仪中应用的发展, 数字滤波器被引入了表面特征测量系统中。
由于当时的国标仍是按模拟滤波器的特性而定义, 因此在最初的微机化轮廓仪中, 数字滤波器只是将2RC 模拟滤波器进行数字化, 它的幅频特性是与模拟滤波器一致的。
在数字技术中, 如果将数据按序列的正常时间次序通过滤波器, 然后颠倒序列的时间次序再通过同一滤波器, 如图2-1 所示, 这样等效滤波器的频率特性是实数, 就实现了零相位的数字滤波。
图2-1零相位滤波器原理对于模拟2RC 滤波器和零相位数字滤波器, 在截止波长处的增益为75%, 而且随着频率的增大, 衰减过程比较慢。
如果将轮廓信号分别通过粗度滤波器和 波度滤波器, 将分别得到的粗度信号与波度信号叠加,与原轮廓不符。
新的国际标准( ISO/ TC57/ SCIN129,1990) 建议使用高斯滤波器, 该滤波器的权函数为:2()t h t A e β-=∙选择合适的参数A 和β, 可以使高斯滤波器在截止波长处增益为50%。
2.3. 轮廓仪产品简介Taylor- Hobson 公司是全球公认的精密计量仪器的创新者和领导者, 发明了第一台粗糙度仪和圆度仪,它早期生产的Talysurf 5和Talysurf 6型轮廓仪80 年代在我国各工厂计量室中得到了广泛的应用。
目前市场上的Form Talysurf series 轮廓仪以其系列化产品来适不同检测需要, 一般用于计量室, 分辨力/量程可达到0. 6nm/0. 04mm, 12. 8nm/10mm。
另外还有FormTalysurf Plus 型粗糙度轮廓仪, 它可以用于加工现场。
便携式轮廓仪Surfronic Duo 体积小, 重量轻, 可以测量多种被测表面。
德国Hommel公司有着120 多年精密计量仪器制造的悠久历史, 它的轮廓仪产品比较典型的有T500,T2000,T4000和T6000等。
T500是便携式无缆线连接的粗糙度仪的代表, 测量、控制、显示和传感器集成在一个很小的主机上。
T1000 是集台式和便携式于一身的多功能粗糙度轮廓仪, 它的特点是触头可以旋转90°, 可以沿纵向和横向在平面、圆弧面、轴颈和小孔内进行测量。
T1000 和T500 都可以通过打印机即时打印轮廓曲线和测量结果, 也可以通过RS232 接口与微机联机。
T4000 和T6000 是台式高精度粗糙度测量仪。
可以测量几十个粗糙度、波纹度和轮廓参数。
配合各种测头可测量各种复杂表面的轮廓及粗糙度, T6000的分辨力可达0. 001μm。
德国Mahr集团在1973年收购了Perthen公司后,在表面粗糙度测量方面揭开了一个新的篇章。
其代表产品M 系列便携式粗糙度仪应用十分广泛, 有多种选择附件, 可实现复杂沟槽的测量。
台式粗糙度仪PerthometerS3P, S4P和粗糙度、轮廓、形貌综合测量站Concept 都是性能很好的表面粗糙度测量仪。