光電技術(shù)在自動(dòng)化測(cè)量檢測(cè)中的應(yīng)用分析

　　摘要：隨著我國(guó)在機(jī)械動(dòng)能產(chǎn)業(yè)方面投入的加大，我國(guó)的自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，特別是在自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)與儀器研發(fā)方面取得了巨大的進(jìn)展。而以光電技術(shù)為主要核心的自動(dòng)化測(cè)量工作更是實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。大力擴(kuò)展光電技術(shù)在自動(dòng)化測(cè)量中的應(yīng)用程度，能夠有效提高質(zhì)量，提升工作效率，確保了企業(yè)在低成本下實(shí)現(xiàn)了較高的經(jīng)濟(jì)效益。文章從光電技術(shù)的應(yīng)用原理出發(fā)，通過(guò)對(duì)光電技術(shù)的自動(dòng)化測(cè)量檢測(cè)的實(shí)際應(yīng)用狀況進(jìn)行分析，以探討其對(duì)于自動(dòng)化檢測(cè)的價(jià)值所在。

　　關(guān)鍵詞：光電技術(shù),自動(dòng)化測(cè)量,測(cè)量檢測(cè)

　　引言

　　經(jīng)濟(jì)全球化的巨大趨勢(shì)下，我國(guó)工業(yè)若要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力的提升，僅僅依靠人工勞動(dòng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因而要大力推廣自動(dòng)化技術(shù)，不斷提升自動(dòng)化的生產(chǎn)水平，在不斷的研發(fā)與應(yīng)用中為企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造更多有利的條件，促進(jìn)企業(yè)獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化，首要工作是要完成自動(dòng)化的測(cè)量以及檢測(cè)工作。減短測(cè)量所需時(shí)間，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)的全面發(fā)展。

　　1光電技術(shù)在自動(dòng)化測(cè)量中的應(yīng)用原理

　　自動(dòng)化檢測(cè)過(guò)程中，為了對(duì)于生產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)量與檢測(cè)，需要結(jié)合光電技術(shù)。由于工件之間的生產(chǎn)存在差異性，因此自動(dòng)化檢測(cè)的工作原理與檢測(cè)機(jī)制不同。通過(guò)對(duì)于其組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi)，可將自動(dòng)化檢測(cè)的過(guò)程分為三個(gè)環(huán)節(jié)，分別為檢測(cè)、傳送以及顯示。下面對(duì)于上述的三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行一一描述，檢測(cè)環(huán)節(jié)即通過(guò)自動(dòng)化測(cè)量?jī)x器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集以及整理，進(jìn)一步將數(shù)據(jù)準(zhǔn)確化，使得檢測(cè)結(jié)果更加精確。傳送環(huán)節(jié)即將收集處理后的檢測(cè)數(shù)據(jù)放大處理，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)一些需要放大觀(guān)察才能發(fā)現(xiàn)的細(xì)節(jié)問(wèn)題。

　　顯示環(huán)節(jié)即自動(dòng)化測(cè)量?jī)x器的數(shù)據(jù)記錄。無(wú)論是怎樣的自動(dòng)化測(cè)量過(guò)程，基本都需要經(jīng)過(guò)這三個(gè)環(huán)節(jié)[1]。因而可以說(shuō)這是自動(dòng)化測(cè)量的共同點(diǎn)，這個(gè)共同點(diǎn)表現(xiàn)為顯示環(huán)節(jié)的刻度、位移等數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)的多次轉(zhuǎn)換與運(yùn)算，最終以一種理想方式展現(xiàn)在需求者面前，需求者最終能夠得到預(yù)期的數(shù)據(jù)，用于其他計(jì)算以及處理工作。

　　整個(gè)過(guò)程中，需要用到的工具包括了各種類(lèi)型的測(cè)量?jī)x器。具體過(guò)程為光信號(hào)與電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，其中需要借助信號(hào)調(diào)節(jié)器以及光電傳輸系統(tǒng)。依照我國(guó)目前的自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)，雖然進(jìn)步巨大，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有很長(zhǎng)的路要走。

　　2光電技術(shù)在自動(dòng)化測(cè)量檢測(cè)中的應(yīng)用

　　自動(dòng)化檢測(cè)中，需要研制能夠代替人工測(cè)量的自動(dòng)化儀器，其對(duì)于制造工藝與精度有著很高的要求。通過(guò)現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的測(cè)量相對(duì)容易，若能夠?qū)�CCD器件當(dāng)作人眼仿真技術(shù)，就能夠在一定程度上促進(jìn)電測(cè)量自動(dòng)化的發(fā)展。

　　2.1系統(tǒng)軟件控制系統(tǒng)

　　一般情況下，可將系統(tǒng)軟件控制分為兩個(gè)獨(dú)立的部分進(jìn)行分析。一部分為將VC語(yǔ)言作為軟件的平臺(tái)。通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行連接，可以構(gòu)成完整的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其控制方式也較為特殊，需要設(shè)置數(shù)個(gè)測(cè)試點(diǎn)應(yīng)對(duì)自動(dòng)化測(cè)量?jī)x器的指針指示的周期位置，方便對(duì)不同的測(cè)量參數(shù)作出反應(yīng)。將測(cè)試點(diǎn)設(shè)置完成后，計(jì)算機(jī)發(fā)送信號(hào)到測(cè)試點(diǎn)，準(zhǔn)備階段結(jié)束。當(dāng)自動(dòng)化測(cè)量?jī)x器指針經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)時(shí)，計(jì)算機(jī)受到刺激重新發(fā)送信號(hào)，然后數(shù)值讀取。

　　同時(shí)對(duì)于測(cè)量所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)果存儲(chǔ)，按照對(duì)應(yīng)的方式對(duì)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，直到數(shù)據(jù)的收集完畢。系統(tǒng)軟件另外一部分為數(shù)字轉(zhuǎn)換圖像的處理，其原理為對(duì)計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存的指針信號(hào)以及測(cè)試點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，然后通過(guò)其內(nèi)置的濾波器處理其不需要的部分，通過(guò)后續(xù)轉(zhuǎn)換生成圖像[2]。這里除去的部分主要為噪聲信號(hào)，若不去除噪聲信號(hào)將會(huì)對(duì)結(jié)果有著較為嚴(yán)重的影響，增加誤差。另外，為了使測(cè)量的結(jié)果更加精密，常常將最小二乘法加入到計(jì)算的步驟中，通過(guò)這項(xiàng)措施，精度大約能夠提升五部左右。

　　2.2光電成像系統(tǒng)與高分辨率

　　CCD通過(guò)對(duì)于物理光學(xué)成像原理的進(jìn)一步深入研究，發(fā)現(xiàn)可以運(yùn)用此原理將儀表指針以及對(duì)應(yīng)的指針刻度通過(guò)一定的技術(shù)處理在CCD上實(shí)現(xiàn)重現(xiàn)。進(jìn)而通過(guò)其他儀器處理，實(shí)現(xiàn)信息的轉(zhuǎn)換過(guò)程。而具體的過(guò)程，是將轉(zhuǎn)換信息通過(guò)CCD的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)完成的，以此實(shí)現(xiàn)傳輸與儲(chǔ)存的工作，方便日后工作數(shù)據(jù)的成像過(guò)程。在通常情況下，系統(tǒng)同軸的照明是通過(guò)亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的，信息收集需要借助十六位的模塊信息收集器完成。通過(guò)運(yùn)用這種方式，能夠有限減少誤差，同時(shí)為生產(chǎn)者節(jié)省測(cè)量的時(shí)間成本。

　　2.3三相交流標(biāo)準(zhǔn)源

　　三相交流標(biāo)準(zhǔn)源的作用是為自動(dòng)化檢測(cè)提供穩(wěn)定持續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)電壓，其對(duì)于自動(dòng)化測(cè)量檢測(cè)進(jìn)程是不可缺少的基礎(chǔ)。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，三相交流標(biāo)準(zhǔn)源是高度化的數(shù)字控制技術(shù)，其對(duì)于電流、功率以及頻率的控制是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件的自動(dòng)化操控來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其組成構(gòu)建為數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及波形存儲(chǔ)器。

　　在調(diào)幅方面，其運(yùn)用的是脈沖移像技術(shù)，調(diào)相方面運(yùn)用的是鎖相環(huán)技術(shù)。矢量采樣技術(shù)作為一種較為復(fù)雜的采樣技術(shù)，其通過(guò)信息的全面收集來(lái)實(shí)現(xiàn)采樣的目的，采樣信息包含了增幅信息以及波形信息等其他信息，其特點(diǎn)為控制較為精準(zhǔn)，近年來(lái)由于對(duì)于自動(dòng)化檢測(cè)的要求越來(lái)越高，因而矢量采用技術(shù)的適用范圍大大增加，逐漸成為了自動(dòng)化檢測(cè)的焦點(diǎn)技術(shù)。

　　3光電技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)化測(cè)量的分析

　　3.1光電自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

　　機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的摩擦熱。一段時(shí)間后，將會(huì)導(dǎo)致機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)故障的幾率增大。而且容易出現(xiàn)機(jī)械設(shè)備之間的過(guò)度摩擦。過(guò)度摩擦產(chǎn)生的主要原因是因?yàn)闄C(jī)械本身運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)于齒輪或者線(xiàn)圈等部件的磨損導(dǎo)致的接觸不良。機(jī)械設(shè)備間的摩擦增大，導(dǎo)致設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度直線(xiàn)上升[3]。

　　若沒(méi)有及時(shí)地采取措施控制溫度，將會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)速率降低，程度嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的損壞。因此為了機(jī)器的過(guò)熱運(yùn)行，保護(hù)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要對(duì)其進(jìn)行光電自動(dòng)化檢測(cè)。檢測(cè)的對(duì)象為實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)下機(jī)械設(shè)備的溫度，通過(guò)自動(dòng)化控制將溫度維持在正常的水平。

　　3.2光電自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)在防火隔熱中的應(yīng)用

　　光電自動(dòng)化技術(shù)在防火隔熱領(lǐng)域有著積極的作用，鍋爐設(shè)備工作時(shí)由于其生產(chǎn)條件要求，其外部的材質(zhì)需要符合防火隔熱的相關(guān)要求。在一般情況下，鍋爐除了對(duì)于自身的建造材料有一定的要求以外，對(duì)于外部的隔熱層也有一定的要求。若相關(guān)安全措施沒(méi)有到位，不但影響整體的生產(chǎn)效率，還會(huì)影響生產(chǎn)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，因而需要對(duì)于鍋爐定期進(jìn)行光電自動(dòng)化檢測(cè)。保證鍋爐的外部隔熱層以及隔溫層能夠起到預(yù)期的作用，降低鍋爐作業(yè)生產(chǎn)中潛在的隱患。

　　3.3光電自動(dòng)化技術(shù)在生活中的應(yīng)用

　　光電自動(dòng)化不僅能夠保障工業(yè)生產(chǎn)時(shí)儀器設(shè)備的安全性，同時(shí)其也是人們生活中常見(jiàn)的一種技術(shù)，只不過(guò)對(duì)其有真正了解的人少之又少。光電自動(dòng)化技術(shù)常常被應(yīng)用到家用電器身上。例如手機(jī)錄音機(jī)的聲音轉(zhuǎn)換功能用到了對(duì)應(yīng)的電容傳感器;自動(dòng)感應(yīng)燈則為光敏電阻;數(shù)碼相機(jī)內(nèi)的自動(dòng)聚焦功能以及遙控接收器的紅外檢測(cè)的功能等。因此可以看出，光電技術(shù)自動(dòng)化檢測(cè)不僅與工業(yè)生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系，同時(shí)也與人們的日常生活密切相關(guān)。光電技術(shù)自動(dòng)化檢測(cè)一定程度上構(gòu)成了現(xiàn)代科技社會(huì)，是社會(huì)發(fā)展的技術(shù)支持，因此應(yīng)當(dāng)?shù)玫饺藗儗?duì)其應(yīng)用的重視。

　　4光電技術(shù)在自動(dòng)化檢測(cè)中所存在的問(wèn)題及對(duì)策

　　4.1傳輸過(guò)程中的問(wèn)題

　　數(shù)據(jù)傳輸是光電技術(shù)自動(dòng)化檢測(cè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其對(duì)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)起到了關(guān)鍵的作用。若數(shù)據(jù)的傳輸有遺漏或者錯(cuò)誤，將導(dǎo)致故障的出現(xiàn)。盡管光電技術(shù)自動(dòng)化檢測(cè)相較于以往數(shù)據(jù)傳輸?shù)玫搅税踩�性以及速度傳輸上的升�?jí)，但是在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其易受發(fā)射電路以及接收電路的影響[4]。因而為了很好地解決傳輸?shù)膯?wèn)題，需要借助先進(jìn)的光學(xué)以及電學(xué)技術(shù)來(lái)改進(jìn)接收電路和發(fā)射電路，因而從根本上解決數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題，保證光信號(hào)與電信號(hào)轉(zhuǎn)換的正常進(jìn)行。

　　4.2發(fā)射電路中的供電問(wèn)題

　　自動(dòng)化測(cè)量的過(guò)程有時(shí)包含了許多光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，因而對(duì)于進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)的發(fā)射電路有了更高的要求，其中由于電壓不穩(wěn)定導(dǎo)致的不精確結(jié)果導(dǎo)致了資源的浪費(fèi)。目前我國(guó)發(fā)射電路中的發(fā)射點(diǎn)主要運(yùn)作方式包含了以下幾種：第一種為通過(guò)高壓母線(xiàn)解決供電問(wèn)題，第二種為低壓電供電，第三種為高壓電池供電。其中高壓母線(xiàn)是解決供電問(wèn)題的最優(yōu)方案，因而發(fā)射電路的供電應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況從這三種供電方式中選擇合適的方式來(lái)保持電壓的穩(wěn)定。

　　4.3檢測(cè)結(jié)果的誤差較高

　　雖然光電技術(shù)自動(dòng)化檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)較為顯著，但從實(shí)踐結(jié)果進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果存在誤差。仍無(wú)法避免一些因?yàn)橥獠恳蛩氐膸��?lái)的誤差，在檢測(cè)的過(guò)程中，要盡最大努力保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。降低誤差的有效措施包括有：第一，檢測(cè)工作人員熟悉不同檢測(cè)方法的誤差原因。第二，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以將多種檢測(cè)技術(shù)融合進(jìn)行綜合運(yùn)用。第三，提升檢測(cè)儀器的精準(zhǔn)度，從檢測(cè)源頭上控制精準(zhǔn)度。第四，對(duì)于被檢測(cè)對(duì)象要進(jìn)行實(shí)際情況的調(diào)查，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的光電技術(shù)檢測(cè)方法。

　　5結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所述，在科學(xué)信息技術(shù)日新月異的今天，自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的體系發(fā)展越來(lái)越成熟，但光電技術(shù)在自動(dòng)化檢測(cè)中的應(yīng)用仍存在著一定的局限性，應(yīng)當(dāng)通過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)提升其精準(zhǔn)度，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化全面發(fā)展打好基礎(chǔ)。

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