现代精密测量技术现状及发展

现代精密测量技术现状及发展
现代精密测量技术现状及发展

现代精密测量技术现状及发展

现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造及计算机技术为一体的综合性交叉学科,涉及广泛的学科领域,它的发展需要众多相关学科的支持。在现代工业制造技术和科学研究中,测量仪器具有精密化、集成化、智能化的发展趋势。三坐标测量机(CMM)是适应上述发展趋势的典型代表,它几乎可以对生产中的所有三维复杂零件尺寸、形状和相互位置进行高准确度测量。发展高速坐标测量机是现代工业生产的要求。同时,作为下世纪的重点发展目标,各

国在微/纳米测量技术领域开展了广泛的应用研究。

1 坐标测量机的最新发展

三坐标测量机作为几何尺寸数字化检测设备在机械制造领域得到推广使用,而科学研究和机械制造行业的技术进步又对CMM提出更多新的要求,作为测量机的制造者就需要不断将新技术应用于自己的产品以满足生产实际的需要[1,2]。

1.1 误差自补偿技术

德国Carl Zeiss公司最近开发的CNC小型坐标测量机采用热不灵敏陶瓷技术(Thermally insensitive ceramic technology),使坐标测量机的测量精度在17.8~25.6℃范围不受温度变化的影响。国内自行开发的数控测量机软件系统PMIS包括多项系统误差补偿、系统参数识别和优化技术。

1.2 丰富的软件技术

Carl Zeiss公司开发的坐标测量机软件STRATA-UX,其测量数据可以从CMM 直接传送到随机配备的统计软件中去,对测量系统给出的检验数据进行实时分析与管理,根据要求对其进行评估。依据此数据库,可自动生成各种统计报表,包括X-BAR&R及X_BAR&S图表、频率直方图、运行图、目标图等。美国Brown & Sharp 公司的Chameleon CMM测量系统所配支持软件可提供包括齿轮、板材、凸轮及凸轮轴共计50多个测量模块。日本Mitutoyo公司研制开发了一种图形显示及绘图程序,用于辅助操作者进行实际值与要求测量值之间的比较,具有多种输出方式。

1.3 系统集成应用技术

各坐标测量机制造商独立开发的不同软件系统往往互不相容,也因知识产权的问题,这些工程软件是封闭的。系统集成技术主要解决不同软件包之间的通信协议和软件翻译接口问题。利用系统集成技术可以把CAD,CAM及CAT以在线工作方式集成在一起,形成数学实物仿形制造系统,大大缩短了模具制造及产品仿制生产周期。

1.4 非接触测量

基于三角测量原理的非接触激光光学探头应用于CMM上代替接触式探头。通过探头的扫描可以准确获得表面粗糙度信息,进行表面轮廓的三维立体测量及用于模具特征线的识别。该方法克服了接触测量的局限性。将激光双三角测量法应用于1700mm×1200mm×200mm测量范围内,对复杂曲面轮廓进行测量,其精度可高于1μm。英国IMS公司生产的IMP型坐标测量机可以配用其他厂商提供的接触式或非接触式探头。

2 微/纳米级精密测量技术

科学技术向微小领域发展,由毫米级、微米级继而涉足到纳米级,即微/纳米技术。微/纳米技术研究和探测物质结构的功能尺寸与分辨能力达到微米至纳

米级尺度,使人类在改造自然方面深入到原子、分子级的纳米层次。

纳米级加工技术可分为加工精度和加工尺度两方面。加工精度由本世纪初的最高精度微米级发展到现有的几个纳米数量级。金刚石车床加工的超精密衍射光栅精度已达1nm,实验室已经可以制作10nm以下的线、柱、槽。

微/纳米技术的发展,离不开微米级和纳米级的测量技术与设备[3~5]。具有微米及亚微米测量精度的几何量与表面形貌测量技术已经比较成熟,如

HP5528双频激光干涉测量系统(精度10nm)、具有1nm精度的光学触针式轮廓扫描系统等。因为扫描隧道显微镜(STM,Scanning Tunning Microscope)、扫描探针显微镜(SPM,Scanning Probe Microscope)和原子力显微镜(AFM,Atomic Force Microscope)用来直接观测原子尺度结构的实现,使得进行原子级的操作、装配和改形等加工处理成为近几年来的前沿技术。

2.1 扫描探针显微镜

1981年美国IBM公司研制成功的扫描隧道显微镜(STM),把人们带到了微观世界。STM具有极高的空间分辨率(平行和垂直于表面的分辨率分别达到0.1nm

和0.01nm,即可以分辨出单个原子),广泛应用于表面科学、材料科学和生命科学等研究领域,在一定程度上推动了纳米技术的产生和发展。与此同时,基于STM相似的原理与结构,相继产生了一系列利用探针与样品的不同相互作用来探测表面或界面纳米尺度上表现出来的性质的扫描探针显微镜(SPM)[6,7],用来获取通过STM无法获取的有关表面结构和性质的各种信息,成为人类认识微观世界的有力工具。下面为几种具有代表性的扫描探针显微镜。

(1)原子力显微镜(AFM)。为了弥补STM只限于观测导体和半导体表面结构的缺陷,Binnig等人发明了AFM,AFM利用微探针在样品表面划过时带动高敏感性的微悬臂梁随表面的起伏而上下运动,通过光学方法或隧道电流检测出微悬臂梁的位移,实现探针尖端原子与表面原子间排斥力检测,从而得到表面形貌信息。就应用而言,STM主要用于自然科学研究,而相当数量的AFM已经用于工业技术领域。1988年中国科学院化学所研制成功国内首台具有原子分辨率的AFM。安装有微型光纤传导激光干涉三维测量系统,可自校准和进行绝对测量的计量型原子力显微镜可使目前纳米测量技术定量化[8]。利用类似AFM的工作原理,检测被测表面特性对受迫振动力敏元件产生的影响,在探针与表面10~100nm距离范围,可以探测到样品表面存在的静电力、磁力、范德华力等作用力,相继开发磁力显微镜(MFM,Magnetic Force Microscope)、静电力显微镜(EFM,Electrostatic Force Microscope)、摩擦力显微镜(LFM,Lateral Force Microscope)等,统称为扫描力显微镜(SFM,Scanning Force Microscope)。

(2)光子扫描隧道显微镜(PSTM,Photon Scanning Tunning Microscope)。PSTM的原理和工作方式与STM相似,后者利用电子隧道效应,而前者利用光子隧道效应探测样品表面附近被全内反射所激起的瞬衰场,其强度随距界面的距离成函数关系,获得表面结构信息。

(3)其他显微镜。如扫描隧道电位仪(STP,Scanning Tunning Potentiometry)可用来探测纳米尺度的电位变化;扫描离子电导显微镜(SICM,Scanning Ion_Conductation Microscope)适用于进行生物学和电生理学研究;扫描热显微镜(Scanning Thermal Microscope)已经获得了血红细胞的表面结构;弹道电子发射显微镜(BEEM,Ballistic Electron Emission Miroscope)则是目前唯一能够在纳米尺度上无损检测表面和界面结构的先进分析仪器,国内也已研制成功。

2.2 纳米测量的扫描X射线干涉技术

以SPM为基础的观测技术只能给出纳米级分辨率,却不能给出表面结构准确的纳米尺寸,这是因为到目前为止缺少一种简便的纳米精度(0.10~0.01nm)尺寸测量的定标手段。美国NIST和德国PTB分别测得硅(220)晶体的晶面间距为192015.560±0.012fm和192015.902±0.019fm。日本NRLM在恒温下对220晶间距进行稳定性测试,发现其18天的变化不超过0.1fm。实验充分说明单晶硅的晶面间距具有较好的稳定性。扫描X射线干涉测量技术是微/纳米测量中的一项新技术[9,10],它正是利用单晶硅的晶面间距作为亚纳米精度的基本测量单位,加上X射线波长比可见光波波长小两个数量级,有可能实现0.01nm的分辨率。该方法较其他方法对环境要求低,测量稳定性好,结构简单,是一种很有潜力的方便的纳米测量技术。自从1983年D.G.Chetwynd将其应用于微位移测量以来,英、日、意大利相继将其应用于纳米级位移传感器的校正。国内清华大学测试技术与仪器国家重点实验室在1997年5月利用自己研制的X射线干涉器件在国内首次清楚地观察到X射线干涉条纹。

软X射线显微镜、扫描光声显微镜等用以检测微结构表面形貌及内部结构的微缺陷。迈克尔逊型差拍干涉仪,适于超精细加工表面轮廓的测量,如抛光表面、精研表面等,测量表面轮廓高度变化最小可达0.5nm,横向(X,Y向)测量精度可达0.3~1.0μm。渥拉斯顿型差拍双频激光干涉仪在微观表面形貌测量中,其分辨率可达0.1nm数量级。

2.3 光学干涉显微镜测量技术

光学干涉显微镜测量技术,包括外差干涉测量技术、超短波长干涉测量技术、基于F-P(Febry-Perot)标准的测量技术等,随着新技术、新方法的利用亦具有纳米级测量精度。

外差干涉测量技术具有高的位相分辨率和空间分辨率,如光外差干涉轮廓仪具有0.1nm的分辨率;基于频率跟踪的F-P标准具测量技术具有极高的灵敏度和准确度,其精度可达0.001nm,但其测量范围受激光器的调频范围的限制,仅有0.1μm。而扫描电子显微镜(SEM,Scanning Electric Microscope)可使几十个原子大小的物体成像。

美国ZYGO公司开发的位移测量干涉仪系统,位移分辨率高于0.6nm,可在1.1m/s的高速下测量,适于纳米技术在半导体生产、数据存储硬盘和精密机械中的应用。

目前,在微/纳米机械中,精密测量技术一个重要研究对象是微结构的机械性能与力学性能、谐振频率、弹性模量、残余应力及疲劳强度等。微细结构的缺陷研究,如金属聚集物、微沉淀物、微裂纹等测试技术的纳米分析技术目前尚不成熟。国外在此领域主要开展用于晶体缺陷的激光扫描层析(Laser Scanning Tomograph)技术,用于研究样品顶部几个微米之内缺陷情况的纳米激光雷达技术(Nanoladar),其探测尺度分辨率均可达到1nm。

3 图像识别测量技术

随着近代科学技术的发展,几何尺寸与形位测量已从简单的一维、二维坐标或形体发展到复杂的三维物体测量,从宏观物体发展到微观领域。被测物体图像中即包含有丰富的信息,为此,正确地进行图像识别测量已经成为测量技术中的重要课题。图像识别测量过程包括:(1)图像信息的获取;(2)图像信息的加工处

理,特征提取;(3)判断分类。计算机及相关计算技术完成信息的加工处理及判断分类,这些涉及到各种不同的识别模型及数理统计知识。

图像测量系统一般由以下结构组成,如图1所示。以机械系统为基础,线阵、面阵电荷耦合器件CCD或全息照相系统构成摄像系统;信息的转换由视频处理器件完成电荷信号到数字信号的转换;计算机及计算技术实现信息的处理和显示;反馈系统包括温度误差补偿,摄像系统的自动调焦等功能;载物工作台具有三坐标或多坐标自由度,可以精确控制微位移。

图1 图像测量系统结构

Fig.1 Structure of image identification

measurement system

3.1 CCD传感器技术

物体三维轮廓测量方法中,有三坐标法、干涉法、莫尔等高线法及相位法等。而非接触电荷耦合器件CCD(Charge Coupled Device)是近年来发展很快的一种图像信息传感器。它具有自扫描、光电灵敏度高、几何尺寸精确及敏感单元尺寸小等优点。随着集成度的不断提高、结构改善及材料质量的提高,它已日益广泛地应用于工业非接触图像识别测量系统中。在对物体三维轮廓尺寸进行检测时,采用软件或硬件的方法,如解调法、多项式插值函数法及概率统计法等,测量系统分辨率可达微米级[11]。也有将CCD应用于测量半导体材料表面应力的研究。

3.2 全息照相技术

全息照相测量技术是60年代发展起来的一种新技术,用此技术可以观察到被测物体的空间像。激光具有极好的空间相干性和时间相干性,通过光波的干涉把经物体反射或透射后,光束中的振幅与相位信息

摄影测量学的发展状况

摄影测量学的发展状况Last revision on 21 December 2020

摄影测量学的发展状况 胡鹏 中国石油大学(华东)青岛校区,266555 摘要本文主要介绍了摄影测量学的概念及发展状况。随着信息时代的发展,3S技术的逐渐成熟,数字地球的逐步发展,以及先进的仪器设备制造产业的发展,摄影测量的应用领域也越来越宽.定位技术,空三,DOM制作,影像匹配,自动变换匹配是摄影测量学的核心,围绕着这些方法技术,摄影测量学的发展更加完善。 关键词摄影;测量;数字地球;定位技术;空三;DOM制作;影像匹配;自动变换匹配 The State of The Photographic Surveying Hu Peng China University of Petroleum(Qingdao Campus)26555 Abstract This passage is mainly about the concept and development of Photographic Surveying。With the development of information era,the maturity of 3S Technology, the development of the Digital Earth, and the development of the instrument equipment manufacturing industry, the application fields of the Photographic Surveying has become wider and wider. Positioning technology, aerial triangulation, DOM producing, image matching, automation matching are the core of the Photographic Surveying, around with these methods and technology, the development of Photographic Surveying will become more and more complete. Key words :Photography, Surveying, Digital Earth, Positioning technology, aerial triangulation, DOM producing, image matching, automation matching. 0 引言 随着计算机技术以及数字图像处理、模式识别、计算机视觉和人工智能等相关技术的不断发展,摄影测量与计算机学科相互渗透交叉,摄影测量在经历模拟摄影测量、解析摄影测量两个发展阶段后,现已进入数字摄影测量阶段,这对整个摄影测量的教学、科研、生产都产生了极其深远的影响。从测绘学科而言,传统的摄影测量已发展为新兴的信息产业;从摄影测量学科而言,经典的摄影测量已发展为摄影测量与计算机视觉。数字摄影测量所使用的设备最终将是计算机加上相应的标准外设,它的产品形式是全数字化的数字产品。随着传感器技术和自动化技术的发展,当代数字摄影测量不仅依然是遥感空间信息获取的重要分支学科,而且其研究及应用范围变得非常广泛。 现代测绘技术, 已向集成化、实时化、动态化、数字化、自动化、智能化方向发展。经典的大地测量平面定位手段逐步被全球卫星定位系统技术所取代;传统的地图测制手段正向数字化测图技术过渡;传统的模拟测绘产品逐步向数字化地理信息产品转变;传统的测绘“老三仪”,即经纬仪、水准仪、平板仪开始向以为代表的现代测绘技术手段转化, 传统的测绘产业逐步向现代地理信息产业或现代测绘产业转变。尤其3S集成, 满足实时、准时要求的空间信息处理技术的应用, 将大大加快空间信息获取、处理与更新的速度, 为国民经济建设和社会发展以及管理决策提供更广泛、更有效的服务

论精密工程测量及其应用

论精密工程测量及其应用 摘要:如今的工程施工技术快速发展,对工程测量的要求也越来越高,只有保证工程测量数据的科学准确,才能更好的指导施工促进工程的顺利进行,本文主要论述了精密工程测量在工程施工中的应用。 关键词:精密工程测量;专用仪器;工程变形监测;测量软件 前言: 现如今的工程测量技术已远远超出了工程建设的应用要求,向更高的领域发展。在当前的工程测量中,主要表现在工程测量技术水平越来越高、精密工程测量、仪器越来越尖端、测量数据分析系统越来越科学、工程信息系统越来越完善四方面。随着工程测量技术以及社会需求的不断提高,精密工程测量已成为工程测量中最具活力、影响力最大的部分,同时也代表着工程测量的发展方向,根据当前的发展趋势,对经验进行总结分析,以促进精密工程技术的发展。 1 精密工程测量的含义 所谓的工程测量指的就是在工程建设的整个过程之中,对地形进行测绘,对工程变形进行监测,对施工放样等方面进行监督的一项技术。因此可以说精密工程测量是工程测量走向现代化的一个重要标志。而精密工程测量是将毫米作为精密的程度,采用先进的测量方式和仪器等在特殊的环境之下开展特定的精密测量的工作。精密工程测量可以分成很多的种类,例如大型工程的测量等,应用的范围也十分的普遍,例如:军事领域、设备的安装以及三维测量等很多的方面。根据工程对测量精度需求的不同,可以将精密工程测量分成两种,一种是普通的测量一种是特种测量。根据工程测量学的相关理论来说,精密工程测量是一种研究几何实体测绘的一种方法,它的最大的特点就是对精度的要求很高,精度可以包括很多方面的含义,可以分成相对精度以及绝对精度两个类型。随着精度含义的不断增多以及测量技术的不断进步,这就使得很难为精密工程测量作出一个准确的定义。这里给出的定义指的是采用一般的仪器难以满足工程的测量需求的测量那么就可以称之为精密工程测量。 在很多的大型工程之中并不是全部的测量都属于精密工程测量,但是在大型工程之中一定会包含很多的精密工程测量。从测量的精度方面来分析,在传统的工业测量之中或者是质量控制等方面,精密工程测量都有所应用。此外这种测量方式对测量的可靠性也有较多的要求,包括对测量仪器进行鉴定、对测量标志的稳定性进行测量,对测量的方法进行控制和选择或者是对数据处理工作进行严密的监督等。 精密工程测量的特点主要就是在工程精度的选择时一定要根据工程的具体需要来进行,由于作业环境比较的特殊,因此就对测量的精度提出了更高的要求。此外精密工程测量对设备和仪器也提出了很高的要求,在特殊的情况之下,还会对数据处理有一定的需求。在控制网布设的整个过程之中,精密工程测量同普通工程测量相比较具有很大的不同,它仅仅选择一个控制点和一个参考的方向,这样就可以最大限度地确保精密工程测量工作的测量精度。 2 精密工程测量分析 2.1 GPS测量的特性 目前全球最为先进的定位系统就是GPS,这一技术已经被广泛的应用于军事和工程等很多的方面。GPS测量的特性可以表现在很多的方面。首先就是GPS测量的范围比较小,因此中基线边相对比较短,通过制定合理的测量方案,就可以

浅谈测量技术的发展历史和现状

浅谈测量技术的发展历史和现状 摘要:测量技术的发展也同其他技术一样,由原始的、落后的方式,经漫长的人类社会发展历程,一步步的发展起来。生产力的发展促进了测量科学的发展,同时测量技术的应用又为生产力的发展创造了条件,最终服务于科学研究、国防建设和国民经济建设。 关键词:测量技术;发展历史;现状;高新技术 1 引言 科学的产生和发展是由生产力决定的。测量科学也不例外,它是人类长期以来在生产、生活方面与自然斗争的结晶。测量技术的发展也经历了一个长期的、艰难的历程,且至今仍处在不断发展之中。本文主要对这一历程进行了总结概述。 2 测量技术的发展历史 2.1 地图测绘方面 目前见于记载最早的古地图是西周初年的洛邑城址附近的地形图。战国时管仲著有《管子》一书,书中第十卷专门论述了地图的重要用途和内容。但遗憾的是,秦代以前的古地图都已失传。长沙马王堆三号墓出土的公元前168年陪葬的古长沙国驻军图和地形图是现在能见到的最早的古地图。图上有军事要素、道路、河流、山脉和居民地等。西晋时裴秀编制了《方丈图》和《禹贡地域图》,并创立了《制图六体》的地图编制理论。此后,历代都编制过各种地图,如明代郑和下西洋绘制的《郑和航海图》;清代康熙年间绘制的《皇舆全览图》;1934年,上海申报馆出版的《中华民国新地图》等。在我国历史上,能绘制出如此水平的地图,与测量技术的发展是密切相关的。 我国古代测量长度的工具有记里鼓车、步车、测绳和丈杆等。测量高程的工具仪器有水平(相当于现在的水准仪)和矩。测量方向的仪器有指南针和望筒。测量技术的发展离不开数理知识的支撑。公元前问世的《九章算术》和《周髀算经》都记载有利用相似三角原理进行测量的知识。之后,三国时期刘徽所著的《海岛算经》,介绍了利用丈杆进行两次、三次甚至多次测量的方法求解河宽、山高的实例,极大地推动了我国测量技术的发展。 2.2 研究地球大小和形状方面 早在公元前就已经有人提出通过丈量子午线上的弧长来推断地球大小和形状的方法。唐代在僧一行的主持下,实际测量了北极的高度及从河南白马,经扶沟、浚仪到上菜的距离,算得子午线上一度的弧长为132.3km,为正确认识地球做出了巨大贡献。17世纪末,惠更斯和牛顿从力学的观点出发,提出了地球是两极略扁的“地扁说”,从此与地缘说展开了一场大论战。直到1739年经过弧长

精密测量技术

《精密测量技术》课程教学大纲 Precision Measurement Technology 课程代码:M106103 总学时:54 学分:3 一、课程的地位与任务 本课程为测控技术与仪器专业光电检测与控制方向的专业必修课,通过该课程的学习,融会贯通各门专业基础课程,系统掌握各类几何量测量的基本原理和方法,了解现代计量测试新技术。通过本课程学习,培养学生具有计量测试的基本知识,能够依据被测量的技术要求拟定合理的测量方案,实施测量并分析处理测量结果,完成一个测试的全过程,从而具有初步解决工程测量中几何参量精密测试问题的能力。 二、课程的基本内容 第一章绪论4学时 1、精密测量技术的发展概况 2、公差基础知识 3、测量的基本概念 4、测量方法的选择 第二章长度尺寸的测量12学时 1、长度的基准与标准 2、量块的检定 3、线纹尺的检定 4、光滑极限量规 5、轴类零件测量 6、孔类零件测量 7、大尺寸测量及新技术发展 8、微小尺寸测量及纳米测量技术 第三章角度测量6学时 1、角度的实用基准 2、角度和锥度的测量 3、小角度测量技术 4、新型角度传感器 第四章表面粗糙度的测量6学时 1、表面粗糙度的评定参数

2、表面粗糙度的测量方法 3、微观形貌测量新技术的发展 第五章形位误差测量12学时 1、直线度误差测量及准直技术的新发展 2、平面度误差测量 3、圆度误差测量 4、平行度位置误差测量 5、垂直度位置误差测量 6、同轴度位置误差测量 7、误差分离技术 8、形位公差与尺寸公差的关系 第六章螺纹测量6学时 1、螺纹测量基础 2、普通螺纹的综合检验 3、螺纹的单项测量 4、丝杠的测量 第七章圆柱齿轮测量8学时 1、概述 2、齿轮单项测量 3、齿轮综合测量 4、齿轮整体误差测量 三、课程的基本要求 1、了解精密计量与测试发展概况,熟悉量值传递系统,掌握长度计量检定基本内容。 2、理解几何量测量的基本原则,对拟定测试方案的全过程有一个全面的认识。 3、掌握工程测量中各种几何量参数的测量原理、数据分析及误差分析,了解各种常用仪器的技术指标。 4、了解几何量计量测试新技术的发展状况。 课内54学时,课外自学内容16学时; 每章完成习题2-4题 四、课程实践环节 由专业实验和生产实习两个环节完成。专业实验为开放性实验计2学分;生产实习为综合性训练及生产实践计4学分。 五、先修课程及推荐教材 先修课程:《物理光学》,《应用光学》,《传感器原理》,《机械设计

精密测量技术 (2)

精密测量技术 一、背景研究 随着社会的发展,普通机械加工的加工误差从过去的mm级向“m级发展,精密加工则从10 p,m级向炉级发展,超精密加工正在向nm级工艺发展。由此,制造业对精密测量仪器的需求越来越广泛,同时误差要求也越来越高。精密测量是精密加工中的重要组成部分,精密加工的误差要依靠测量准确度来保证。目前,对于测量误差已经由“m级向nm级提升,而且这种趋势一年比一年迅猛[1]。 二、概述 现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造及计算机技术为一体的综合性交叉学科,它和精密超精密加工技术相辅相成,为精密超精密加工提供了评价和检测手段;精密超精密加工水平的提高又为精密测量提供了有力的仪器保障。现代测量技术涉及广泛的学科领域,它的发展需要众多相关学科的支持,在现代工业制造技术和科学研究中,测量仪器具有精密化、集成化、智能化的发展趋势,作为下世纪的重点发展目标,各国在微/ 纳米测量技术领域开展了广泛的应用研究[1]。 三、测量技术及应用特点 3.1扫描探针显微镜 1981年美国IBM公司研制成功的扫描隧道显微镜(STM),将人们带到了微观世界。STM具有极高的空间分辨率(平行和垂直于表面的分辨率分别达到0.1nm 和0.01nm,即可分辨出单个原子),广泛应用于表面科学、材料科学和生命科学等研究领域,在一定程度上推动了纳米技术的产生和发展。与此同时,基于STM相似

原理与结构,相继产生了一系列利用探针与样品的不同相互作用来探测表面或界 面纳米尺度上表现出来性质的扫描探针显微镜(SPM),用来获取通过STM无法获取的有关表面结构和性质的各种信息,成为人类认识微观世界的有力工具。下面 介绍几种具有代表性的扫描探针显微镜。 (1)原子力显微镜(AFM):AFM利用微探针在样品表面划过时带动高敏感性的微悬臂梁随表面起伏而上下运动,通过光学方法或隧道电流检测出微悬臂梁的 位移,实现探针尖端原子与表面原子间排斥力检测,从而得到表面形貌信息。利用类似AFM的工作原理,检测被测表面特性对受迫振动力敏元件产生的影响,在探 针与表面10~100nm距离范围,可探测到样品表面存在的静电力、磁力、范德华力等作用力,相继开发磁力显微镜、静电力显微镜、摩擦力显微镜等,统称为扫描力显微镜。 (2)光子扫描隧道显微镜(PSTM): PSTM的原理和工作方式与STM相似,后者 利用电子隧道效应,而前者利用光子隧道效应探测样品表面附近被全内反射所激 起的瞬衰场,其强度随距界面的距离成函数关系,获得表面结构信息。 (3)其它显微镜:如扫描隧道电位仪(STP)可用来探测纳米尺度的电位变化;扫 描离子电导显微镜(SICM)适用于进行生物学和电生理学研究;扫描热显微镜(STM)已经获得血红细胞的表面结构;弹道电子发射显微镜(BEEM)则是目前唯一 能够在纳米尺度上无损检测表面和界面结构的先进分析仪器,国内也已研制成功。 3.2纳米测量的扫描X射线干涉技术 以SPM为基础的观测技术只能给出纳米级分辨率,不能给出表面结构准确的 纳米尺寸,是因为到目前为止缺少一种简便的纳米精度(0.10~0.01nm)尺寸测量 的定标手段。美国NIST和德国PTB分别测得硅(220)晶体的晶面间距为 192015.560±0.012fm和192015.902±0.019fm(飞米fm也叫费米,是长度单位,1fm相 当于10~15m)。日本NRLM在恒温下对220晶间距进行稳定性测试,发现其18 天的变化不超过0.1fm。实验充分说明单晶硅的晶面间距有较好的稳定性。扫描 X射线干涉测量技术是微/纳米测量中一项新技术,它正是利用单晶硅的晶面间

纳米科技的发展及未来的发展方向

纳米科技的发展及未来的发展方向 论文 理学院 08光信息科学与技术 张箐 0836017

纳米科技的发展及未来的发展方向 一:纳米科技的起源: 纳米是长度度量单位,一纳米为十亿分之一米。纳米科技这一初始概念是已故美国著名物理学家、诺贝尔物理学奖得主费恩曼(R.Feynman)于1959年在美国加州理工学院作题为“在低部还有很大空间”的讲演中提出的。费恩曼指出:如果人类能够在原子或分子尺度上来加工材料、制备装置,则将会有许多激动人心的新发现。他还强调:人们需要新型的微型化仪器来操纵纳米结构并测定其性质。费恩曼憧憬说:试想,如果有一天,人们可以按自己的意志来安排一个个原子,将会产生怎样的奇怪现象。 与所有的天才假想一样,费恩曼的科学思想起初并未被接受。然而科技的迅猛发展很快证明了费恩曼是正确的。继费恩曼之后,许多科学家又尽情发挥想像力,从不同角度继续编织纳米技术的神奇梦想。 纳米科技的迅速发展是在1980年代末1990年代初。1980年代初,宾尼希(C.Binnig)和罗雷尔(H.Rohrer)等人发明了费恩曼所期望的纳米科技研究的重要仪器--扫描隧穿显微镜(scanning tunneling microscopy,STM)。STM 不仅以极高的分辨率揭示出了“可见”的原子、分子微观世界,同时也为操纵原子、分子提供了有力工具,从而为人类进入纳米世界打开了一扇更加宽广的大门。 与此同时,纳米尺度上的多学科交叉迅速形成了一个有广泛学科内容和潜在应用前景的研究领域。1990年,纳米技术获得了重大突破。美国IBM公司阿尔马登研究中心(Almaden Research Center)的科学家使用STM把35个氙原子移动到各自的位置,组成了“IBM”三个字母,这三个字母加起来不到3纳米长。 1990年7月,第一届国际纳米科学技术大会和第五届国际扫描隧穿显微

摄影测量的发展与趋势(作业)

一、摄影测量的发展历史: 摄影测量学发展至今,经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个发展阶段 摄影测量学三个发展阶段的特点: 我国摄影测量的发展历史 中国的摄影测量历史最早可追溯到1902年,当年的北洋大学曾用进口的摄影经纬仪做过建筑摄影测量试验。 中国的航空摄影测量始于1931年,浙江省水利局航测队与德国测量公司合作进行首次航空摄影,摄取了钱塘江支流浦阳江一段河道的航片,随后,国民党政府成立航测队。主要测制了中国局部地区1:1万和1:2.5万军事要塞图,以及湘黔、成渝一带l:5万地形图。 1949年中华人民共和国成立以后,航空摄影得到飞速发展。国家测绘局、林业、农业、地质、铁道、石油、水利等部门都积极开展了航空摄影。1980年前,中国利用航空摄影测量主要制作1:25000-1:100000各种比例尺地形图,采用的是分工法和全能法测图。 1980年后,利用解析和数字摄影测量方法,全国范围主要制作1:50000地形图,各省市主要制作1:10000和1:5000地形图,城市则是制作1:1000和1:2000地形图,构成各类GIS的地形数据库。 21世纪初,数码摄影仪面世之后,城市大比例尺航测制作正射影像图得到了迅速发展,现在已经发展到制作三维城市电子地图。目前,中国已经构建了1:1000000、1:250000和1:50000全国空间数据库,包括的数据产品有DOM、DEM、DLG和DRG四类,还有地名数据库和土地利用数据库等,各省市已经或正在建立1:10000全省空间数据库。许多大中城市已建立了1:500-1:2000空间数据库。这些都成为构建“数字中国”、“数字省区”和“数字城市”的重要基础。 2006年国家测绘局启动了西部测图计划,使用了一批新设备、新技术、新航空航天遥感影像,将改写中国西部200多万平方公里无1:50000地形图的历史。

中国科学技术发展战略研究院公开招聘研究人员公告

中国科学技术发展战略研究院公开招聘研究人员公告 中国科学技术发展战略研究院是科技部直属事业单位。根据人力资源和社会保障部《事业单位公开招聘人员暂行规定》以及我院工作需要,拟公开招聘研究人员1人。现将有关事宜通知如下: 一、招聘岗位:科技体制与管理研究所助理研究员(十级专业技术岗位) 二、应聘条件 1.政治思想素质好,品行端正,具有良好的团队合作精神,身体健康; 2.具有全日制高校博士研究生学历和学位,专业研究方向为科技政策、经济管理、科研管理、科技法律等,具有博士后工作经历者优先; 3.具有敬业精神、研究能力强,理论基础和文字功底扎实,熟悉国家科技政策与制度,有国际合作项目组织经验或参加国际学术交流经验丰富者优先; 4.具有北京市户口(出站博士后除外)。 三、招聘程序 1.自愿报名:应聘人员须填写《应聘报名登记表》(详见附件),在2015年5月5日17时前将((应聘报名登记表》及相关材料(包括简历、2寸免冠照片、毕业证书、学位证书、户口本等的

电子版)用电子邮件发至zhb@https://www.360docs.net/doc/419189750.html,。 2.资格审核:由院领导、人事干部和用人部门组成招聘工作小组,对应聘人员的资格条件进行审核,确定选择考试人选,在科技部网站(www.most.gov.cn)和我院主页(www.casted.org.cn)上公布参加笔试的人选名单和笔试时间、地点。 3.考试:考试由笔试和面试两部分组成。笔试主要测试专业知识、政策法规掌握程度等。通过笔试者,原则上按1:5的比例参加面试。面试人选及面试时间、地点将在科技部网站和我院主页公布。面试主要测试应聘人员的基本素质和能力。 4.考察:对通过面试的应聘人员,我院将对其思想政治表现、 道德品质、业务能力、工作业绩等情况进行考察,并对应聘人员资格推荐进行复查。 5.身体检查。 6.确定拟聘人员、公示招聘结果。 7.签定聘用合同。 公示后,院领导班子根据公示结果确定拟聘人员,通知本人并签定聘用合同,办理聘用手续。 四、有关注意事项 1.请应聘人员按时限要求填报《报名登记表》,过期不予受理, 恕不接待来访。 2.应聘人员在应聘工作过程中的一切费用自理。 3.笔试人选和时间、地点,将于2015年5月11日前在科技部 网站和我院主页上公示。面试人选和时间另行通知。

纳米二氧化钛的现状与发展概要

纳米二氧化钛的现状与发展 作者:未知时间:2007-11-24 15:17:00 国外纳米TiO2的生产现状 20世纪80年代以前,纳米TiO2的研究开发目的主要是作为精细陶瓷原料、催化剂、传感器等,需求量不大,没有形成大的生产规模。80年代以后,开发的纳米TiO2用作透明效应和紫外线屏蔽剂,为纳米TiO2打开了市场,使纳米TiO2的生产和需求大大增加,成为钛白工业和涂料工业的一个新的增长点。 由于纳米TiO2在催化及环境保护等方面具有广阔的应用前景,并可用于日用产品、涂料、电子、电力等工业部门,因此,纳米TiO2展现出巨大的市场前景。日本、美国、英国、德国和意大利等国对纳米TiO2进行了深入的研究,并已实现纳米TiO2的工业化生产。目前全世界已经有十几家公司生产纳米TiO2,总生产能力估计在(6000~10000)t/a,单线生产能力一般为(400~500)t/a。 根据莎哈里本公司统计,2003年全球纳米TiO2销售量仅为1800t左右,其消费量与产品应用见表1。 表1 2003年全球纳米TiO2消费量与产品应用 近几年,有关纳米TiO2的新建装置已很少报道,主要是已建成装置的生产能力已远远超出市场的实际消费量,多数厂家处于开工不足或停产的状态。主要原因是目前国际上公认的纳米TiO2制备和应用技术还有待于提高,技术要点和难点主要表现在以下几个方面:①国际上纳米TiO2的价格为(30~40)万元/t,其成本大致是销售价格的2/5,原料和工艺路线的选择是降低生产成本的关键因素;②纳米TiO2的晶型和粒度控制技术;③金红石型纳米TiO2的表面处理技术;④纳米TiO2应用分散技术;⑤纳米TiO2应用功能的提升技

数字摄影测量发展现状和趋势

数字摄影测量发展现状和趋势 【摘要】当代信息技术的发展,促使摄影测量不可避免的进入了“全数字摄影测量”阶段,本文介绍分析了数字摄影测量技术的发展状况和应用,并研究了数字摄影测量和遥感测量相结合的发展趋势。 【关键词】数字摄影测量发展和应用遥感测量发展趋势 1 数字摄影测量技术的发展状况 摄影测量的发展主要经过了三个阶段.即模拟摄影测量阶段、解析摄影测量阶段和数字摄影测量阶段。目前数字摄影测量已经开始在实际中大量应用,但全数字摄影测量作为更先进于数字摄影测量的一种技术,已经开始进行了大量的研究和初步应用。 数字摄影测量技术是以数字影像为基础,利用计算机和专业的摄影测量软件分析和量测来采集被测物体的三维空间信息,已经成为国际上比较流行的地球空间数据获取的重要技术手段。其数据采集测量仪器主要包括纠正仪、正射投影仪、立体坐标仪、转点仪等,另外还有各种类型的解析测量仪器。尤其是计算机技术的快速发展,不但可以替代进行测绘中的识别被测物体和识别测试点,而且已经完全可以替代人工来进行大量的计算,其计算结果的可靠性是人工计算多无法比拟的,从而为摄影测量实现了真正的自动化发展。 数字摄影测量的数据获取主要是通过数字摄像机,但是数字摄影测量工作站虽全面替代了传统的解析测图仪,但摄像结果仍然是以胶片为主的,另外对胶片的后期处理并没有出现新的突破,这种测绘方式只能称为数字摄影测量。目前,数字摄影测量技术已经将全数字测量技术作为研究的重点。数字摄影测量所获得的大量数据处理是通过数字摄影测量软件来完成的,不但可以节省人力,还具有速度快和精度高等特点。 2 数字摄影测量技术的应用 (1)首先获取数字摄影对象及其相关的数据参数,主要包括地面控制点坐标和相机参数。获得的参数一般是数字摄影参数,如果是航片,需要先转换成影像文件,进而导入影像文件参数软件。(2)将获得的模型初始化并设置各种相关的各种参数,所获得的的每个模型即为一个航空对象。(3)模型定向分析:①首先内定向,其目的是为了确定扫描坐标系和所获得相片坐标系之间的数量和参数关系以及数字影像可能存在的变形。数字影像的变形主要是在影像数字化的过程中产生的,主要的类型是仿射变形。②然后是相对定向,其目的是为了恢复构成立体相片的相对方位,从而建立被测量对象的几何模型。③最后是绝对定向,就是要将模型点在空间辅助坐标系的坐标变换为地面参考坐标系。(4)影像匹配预处理.影像匹配预处理主要用于自动影像匹配前的预处理,主要是针对某些匹配比较困难的地区所作的一些处理。例如:山脊、沟谷,被黑影遮盖地区、大片居

现代测量技术

上海第二工业大学 现代测量技术 学号084812099 姓名钱杰 班级08机自A2 院系机械制造及自动化 2011 年11 月 5 日

目录 前言 一、激光传感器简单介绍及其优点 (3) 二、激光测距传感器 (5) 1.激光测距的原理 (5) 2.激光测距传感器的优势: (5) 3.测距传感器的工作原理 (6) 三、激光测长传感器 (6) 四、激光精密测量的现状与未来发展 (6) 五、参考文献 (7)

激光测量 摘要:激光传感器已经广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等各方面,激光传感器正以自己独特的优势焕发勃勃生机,本文简单介绍了激光测距传感器工作的原理和用。 关键词:激光测距、望远镜、激光测距原理与应用、应用实例 Laser measurement Abstract: laser sensor has been widely used in national defense, manufacturing, medica l and non electric measurement etc, laser sensor with its own unique advantages of vi gour and vitality, this paper briefly introduces laser ranging sensor working principle a nd use. Key words: laser rangefinder、telescope、laser ranging principle and application、examples 一、激光传感器简单介绍及其优点 激光传感器是利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等。 激光具有4个重要特性: (1)高方向性(即高定向性,光速发散角小),激光束在几公里外的扩展范围不过几厘米; (2)高单色性,激光的频率宽度比普通光小10倍以上; (3)高亮度,利用激光束会聚最高可产生达几百万度的温度。 (4)高相干性,两束光交迭时,产生明暗相间懂得条纹(单色光)或彩色条纹(自然光)的现象称为光的干涉。只有频率和振动方向相同,周相相等或周相差恒定的两束光才具有相干性。

工程测量技术的发展现状和展望

工程测量技术的发展现状与展望 简介:工程测量学科就是一门应用学科,它就是直接为国民经济建设与国防建设服务,紧密与生产实践相结合的学科,就是测绘学中最活跃的一个分支学科。工程测量有着悠久的历史,近20年来,随着测绘科技的飞速发展,工程测量的技术面貌发生了深刻的变化,并取得很大的成就。 关键字:工程测量,技术,发展,现状,展望 前言工程测量学科就是一门应用学科,它就是直接为国民经济建设与国防建设服务,紧密与生产实践相结合的学科,就是测绘学中最活跃的一个分支学科。工程测量有着悠久的历史,近20年来,随着测绘科技的飞速发展,工程测量的技术面貌发生了深刻的变化,并取得很大的成就。主要原因有:一就是科学技术的新成就,电子计算机技术、微电子技术、激光技术、空间技术等新技术的发展与应用,以及测绘科技本身的进步,为工程测量技术进步提供新的方法与手段;二就是改革开放以来,城市建设不断扩大,各种大型建筑物与构筑物的建设工程、特种精密建设工程等不断增多,对工程测量不断提出新的任务、新课题与新要求,使工程测量的服务领域不断拓宽,有力地推动与促进工程测量事业的进步与发展。随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,面向21世纪的我国工程测量技术的发展趋势与方向就是:测量数据采集与处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。 工程测量就是具有悠久历史的既古老又年轻的应用科学与技术,它研究与服务范围贯穿在现代工程建设与国防建设的规划与运营的整个过程中。随着当代科学技术的进步,尤其就是微电子技术、激光技术、计算机技术、空间技术、网络与通信技术的飞速发展与应用,极大地推动了整个测绘科学技术的发展,从理论体系到应用范围都发生了巨大的变化与进步,亦为工程测量学科的理论与技术的发展提供了坚实的基础。 改革开放以来,大规模的经济建设与国防建设的发展,城市化建设进程的加快,各种高、大、重、深、特的工程建设不断增多,这些都向工程测量提出了新的

纳米科技的发展现状及前景

纳米技术(nanotechnology),也称毫微技术,是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。 1981年扫描隧道显微镜发明后,诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世界,它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此,纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科学与技术主要包括:纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。其中,纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础,而纳米电子学是纳米技术最重要的内容 从迄今为止的研究来看,关于纳米技术分为三种概念: 第一种,是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术还未取得重大进展。 第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的"加工"来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即使发展下去,从理论上讲终将会达到限度,这是因为,如果把电路的线幅逐渐变小,将使构成电路的绝缘膜变得极薄,这样将破坏绝缘效果。此外,还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题,研究人员正在研究新型的纳米技术。 第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来,生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。DNA分子计算机、细胞生物计算机的开发,成为纳米生物技术的重要内容1993年,第一届国际纳米技术大会(INTC)在美国召开,将纳米技术划分为6大分支:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学,促进了纳米技术的发展。由于该技术的特殊性,神奇性和广泛性,吸引了世界各国的许多优秀科学家纷纷为之努力研究。纳米技术一般指纳米级(0.1一100nm)的材料、设计、制造,测量、控制和产品的技术。纳米技术主要包括:纳米级测量技术:纳米级表层物理力学性能的检测技术:纳米级加工技术;纳米粒子的制备技术;纳米材料;纳米生物学技术;纳米组装技术等。关键突破 1990年,IBM公司阿尔马登研究中心的科学家成功地对单个的原子进行了重排,纳米技术取得一项关键突破。他们使用一种称为扫描探针的设备慢慢地把35个原子移动到各自的位置,组成了IBM三个字母。这证明费曼是正确的,二个字母加起来还没有3个纳米长。不久,科学家不仅能够操纵单个的原子,而且还能够“喷涂原子”。使用分子束外延长生长技术,科学家们学会了制造极薄的特殊晶体薄膜的方法,每次只造出一层分子。目前,制造计算机硬盘读写头使用的就是这项技术。著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德· 费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后将变成根据人类意愿,逐个地排列原子,制造产品,这是关于纳米技术最早的梦想。 纳米技术包含下列四个主要方面:

纳米技术的现状、应用、发展趋势及存在问题

纳米技术的现状、应用、发展趋势及存在问题 21世纪,信息科学技术、生命科学技术和纳米科学技术是科学技术发展的主流。人们普遍认为,纳米技术是信息和生命科学技术能够进一步发展的共同基础。纳米技术所带动的技术革命及其对人类的影响,远远超过电子技术。 纳米生物技术是国际生物技术领域的前沿和热点问题,在医药卫生领域有着广泛的应用和明确的产业化前景,特别是纳米药物载体、纳米生物传感器和成像技术以及微型智能化医疗器械等,将在疾病的诊断、治疗和卫生保健方面发挥重要作用。 目前,国际上纳米生物技术在医药领域的研究已取得一定的进展。美国、日本、德国等国家均已将纳米生物技术作为21世纪的科研优先项目予以重点发展。 纳米技术:于细微之处显神奇 纳米技术是在纳米尺度内,通过对物质反应、传输和转变的控制来实现创造新的材料、器件和充分利用它们的特殊的性能,并且探索在纳米尺度内物质运动的新现象和新规律。由于纳米正好处于原子、分子为代表的微观世界和以人类活动空间为代表的宏观世界的中间地带,被称为纳米世界,也是物理、化学、材料科学、生命科学以及信息科学发展的新领地。纳米材料中包含了若干个原子、分子,使得人们可以在原子层面上进行材料和器件的设计和制备。几十个原子、分子或成千个原子、分子"组合"在一起时,表现出既不同于单个原子、分子的性质,也不同于大块物体的性质,这种"组合"被称为"超分子"或"人工分子"。"超分子" ·石墨烯·分子筛·碳纳米管·黑磷·类石墨烯·纳米材料 江苏先丰纳米材料科技有限公司是国际上提供石墨烯产品很早的公司之一,现专注于石墨烯、

的性质,如它的熔点、磁性、电容性、导电性、发光性和颜色及水溶性都有重大变化。当"超分子"继续长大或以通常的方式聚集成大块材料时,奇特的性质又会失去。通俗来说,纳米材料一方面可以被当作一种"超分子",充分地展现出量子效应;而另一方面它也可以被当作一种非常小的"宏观物质",以至于表现出特性。同时,许多化学和生物反应的过程也发生在纳米尺度的层面上,因此探测纳米尺度内物理、化学和生物性质的变化,将加深对生命科学的理解。对由数量不多的电子、原子或分子组成的体系中新规律的认识和如何操纵或组合他们,是当今纳米科学技术的主要问题之一。当前纳米技术的研究和应用主要在材料和制备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农业等方面。 在纳米材料制备科学和技术研究方面一个重要的趋势是加强控制工程的研究,这包括颗粒尺寸、形状、表面、微结构的控制。由于纳米颗粒的小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应都同时在起作用,它们对材料某一种性能的贡献大小、强弱往往很难区分,是有利的作用,还是不利的作用更难以判断,这不但给某一现象的解释带来困难,同时也给设计新型纳米结构带来很大的困难。如何控制这些效应对纳米材料性能的影响,如何控制一种效应的影响而引出另一种效应的影响,这都是控制工程研究亟待解决的问题。国际上近一两年来,纳米材料控制工程的研究主要有以下几个方面:一是纳米颗粒的表面改性,通过纳米微粒的表面做异性物质和表面的修饰可以改变表面带电状态、表面结构和粗糙度;二是通过纳米微粒在多孔基体中的分布状态(连续分布还是孤立分布)来控制量子尺寸效·石墨烯·分子筛·碳纳米管·黑磷·类石墨烯·纳米材料 江苏先丰纳米材料科技有限公司是国际上提供石墨烯产品很早的公司之一,现专注于石墨烯、

零件的精密测量

*项目七零件的精密测量 【学习目标】 (1)了解现代精密测量技术的现状及发展 (2)了解常用现代精密测量仪器的工作原理及运用领域 (3)了解用三坐标测量机检测零件 (4)了解用表面粗糙度仪检测零件表面粗糙度 任务一用三坐标测量机检测零件 检测图7-1所示零件。 图7-1 待测零件 【工作情境】 现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造及计算机技术为一体的综合性交叉学科。在现代工业制造技术和科学研究中,测量仪器具有精密化、集成化、智能化的发展趋势。三坐标测量机(CMM)是适应上述发展趋势的典型代表,它几乎可以对生产中的所有三维复杂零件尺寸、形状和相互位置进行高准确度测量。 【相关知识】 (1)三坐标测量机的使用与保养

【活动分析】 本次测量项目为24-Φ8.4、2-R6、15±0.1、52±0.1、32.6±0.05、71±0.1、Φ231.9±0.05、Φ253、54。 测量方案确定:本次活动采用图7-2所示的MCMS654手动三坐标测量机来检测零件。 图7-2 MCMS654手动三坐标测量机 三坐标测量机,也叫三坐标测定器、三坐标测量机或三次元,是一种三维测量仪器,主要用于各种加工品、模具等的各种尺寸以及集合公差的测量。同时也是逆向工程的有效工具,在汽车、航天、模具、机械加工、塑胶等行业有广泛的应用。三坐标测量机测量原理:将被测物体臵于三坐标测量空间,可获得被测物体上各测点的坐标位臵,根据这些点的空间坐标值,经计算求出被测物体的几何尺寸,形状和位臵。 三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一,因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规,并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据,为操作者提供关于生产

摄影测量学的发展状况

摄影测量学的发展状况 胡鹏 中国石油大学(华东)青岛校区,266555 摘要本文主要介绍了摄影测量学的概念及发展状况。随着信息时代的发展,3S 技术的逐渐成熟,数字地球的逐步发展,以及先进的仪器设备制造产业的发展,摄影测量的应用领域也越来越宽.定位技术,空三,DOM制作,影像匹配,自动变换匹配是摄影测量学的核心,围绕着这些方法技术,摄影测量学的发展更加完善。 关键词摄影;测量;数字地球;定位技术;空三;DOM制作;影像匹配;自动变换匹配 The State of The Photographic Surveying Hu Peng China University of Petroleum(Qingdao Campus)26555 Abstract This passage is mainly about the concept and development of Photographic Surveying。With the development of information era,the maturity of 3S Technology, the development of the Digital Earth, and the development of the instrument equipment manufacturing industry, the application fields of the Photographic Surveying has become wider and wider. Positioning technology, aerial triangulation, DOM producing, image matching, automation matching are the core of the Photographic Surveying, around with these methods and technology, the development of Photographic Surveying will become more and more complete. Key words :Photography, Surveying, Digital Earth, Positioning technology, aerial triangulation, DOM producing, image matching, automation matching. 0 引言 随着计算机技术以及数字图像处理、模式识别、计算机视觉和人工智能等相关技术的不断发展,摄影测量与计算机学科相互渗透交叉,摄影测量在经历模拟摄影测量、解析摄影测量两个发展阶段后,现已进入数字摄影测量阶段,这对整个摄影测量的教学、科研、

超精密测量技术在高精尖装备中的应用现状调查汇总

超精密测量技术在高精尖装备中的 应用现状调查 学校:哈尔滨工业大学 调查组成员:安丽军庄嫣媛王佳铭 指导教师:胡鹏程

摘要 超精密测量是一门集光学、电子、传感、图像、制造及计算机技术为一体的综合性交叉学科,它是信息科学发展的源头,为众多的高精尖装备提供微纳米级的物理量和工程量信息,因此超精密测量技术是高精尖装备发展的关键,代表着一个国家科技实力的先进水平。通过本次调查活动,我们小组成员初步掌握了超精密测量技术的基本内容和技术特点、国际发展趋势,并能够明确指出其在高精尖装备中的具体应用,加深了对超精密测量技术的理解,对本专业的前景和未来的发展方向有了比较明确的认识。 关键词:超精密测量技术;仪器科学与工程;高端装备制造

目录 摘要 (2) 1 问题的提出 (4) 1.1调查背景 (4) 1.2调查方式 (4) 1.3调查意义 (5) 2 超精密测量技术 (5) 2.1组成 (5) 2.1.1 微力接触式测量技术 (5) 2.1.2 振动扫描式测量技术 (7) 2.2 特点 (8) 3 高精尖装备与超精密测量 (9) 3.1 我国高精尖装备发展现状 (9) 3.1.1 光刻机现状 (10) 3.1.1.1 行业现状 (10) 3.1.1.2 国际国内现状 (11) 3.2 超精密测量技术在高精尖装备中的应用 (12) 3.2.1 超精密测量在光刻机中的应用 (12) 4 小结与建议 (14) 4.1 小结 (14) 4.2 意见与建议 (14) 参考文献 (15)

1 问题的提出 1.1 调查背景 仪器仪表是信息产业的三大重要组成部分(测试技术、通信技术、微电子技术)之一,是信息工业的源头,是一个国家科技实力的综合反映,在工业发展中具有前导地位。仪器仪表集机、电、计算机、信息处理等多学科于一体,是多学科相互交叉、渗透、结合的综合学科。其中以超精密测量技术所代表的测量技术在国防、航天、航空、航海、铁道、机械、轻工、化工、电子、电力、电信、钢铁、石油、矿山、煤炭、地质、勘侧等领域有极其广泛的应用,在国民经济建设中占有重要的地位。在发展高端装备制造业的背景下,提高我国在超精密测量方面的科研实力和技术水平,成为不得不解决的迫切问题。因此我们小组结合本专业的科研方向和哈尔滨工业大学的特色,希望通过本次调查,了解我国在超精密测量技术在高端装备制造业特别是高精尖装备(以光刻机和超精密车床为例)中的应用现状,并且能够加强对本专业的认识。 1.2 调查方式 我们小组结合寒假寒假小组成员分散各地,无法进行统一调查活动的实际,借助网络,通过访问各大仪器公司网站、阅读仪器科学和超精密测量方面的相关文献、发放调查问卷、采访超精密测量专业相关方向的硕士研究生等形式,对该问题进行了较为深入的调查研究。

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