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新型传感技术与应用

来源: 作者:ndt 人气: 发布时间:2024-03-28
摘要:传感技术是实现测量数字化、自动化、智能化的关键。新型的传感器主要有:光栅、磁栅、激光、感应同步器等。 光栅元件有长光栅和圆光栅两种。长光栅的刻线为一组相互平行的直线,一般用于线位移的测量系统。圆光栅一般用于有角分度的测量系统。光两块光栅叠合
传感技术是实现测量数字化、自动化、智能化的关键。新型的传感器主要有:光栅、磁栅、激光、感应同步器等。
光栅元件有长光栅和圆光栅两种。长光栅的刻线为一组相互平行的直线,一般用于线位移的测量系统。圆光栅一般用于有角分度的测量系统。光两块光栅叠合在一起时,在一定方向上便可以看到一种明暗相间的、有一定规律的条纹,这就是所谓的莫尔条纹。当标尺光栅相对于指示光栅移动一个光栅节距时,由光栅副产生的莫尔条纹也移动一个条纹节距,通过光电接收器将条纹的移动转变成电信号输出,实现自动测量。莫尔条纹是由一组光栅刻线形成的,其中某一条刻线的制造误差对测量影响不大,因此其测量较高。
磁栅是由基体和磁性薄膜组成,一般采用非导磁金属(如铜、铝、不锈钢等)做为基体,在基体表面上均匀地涂覆一层磁性薄膜。为增强磁栅的耐磨性,还可在磁性薄膜上涂以0.005~0.01mm的耐磨塑料保护层。在使用前先对磁栅进行录磁,使磁性薄膜获得栅状磁信号。测量时,磁头检测到磁栅上的磁信号后将它转换成电信号输送给检测电路,实现自动测量。
激光是受激发射击的相干光,与一般光源相比,具有方向性强、能量集中、单色性好、能产生干涉现象等特点。可运用其特点,通过激光干涉、激光衍射、激光扫描、激光量子干涉及激光全息等方法来检测长度、厚度及表面粗糙度等。
感应同步器是利用两个平面形绕组随相互间位置的变化,无损检测资源网其互感电流也发生相应的变化的原理,实现自动测量的。它用几何量的测量具有测量精度高、使用环境要求不高、使用寿命长、维护简单、抗干扰能力强工艺性好、成本低、便于批量生产等优点,应用非常广泛。
 
三坐标测量机
大型三坐标测量机主要用于检测飞机机身、机翼、汽车外壳、航天器等大型零部件。其测量范围一般在3000mm以上。中型三坐标测量机是机械制造工业中应用最广的一种,适用于中等规格零部件的检验。小型三坐标测量机一般用于电子工业、小型机械零部件的检测,精度较高。在测量机的本体上有相互垂直的x、y、z三个坐标,在各坐标上装有刻度尺和读数头,读数头用于读取刻度尺上的数据。通过计算机系统实现对数据的自动处理和测量过程的自动控制。
 
自动检测系统
自动检测系统按其控制系统的类别可分为机械式、气液式、电子式和计算机控制式等。近年来,计算机在自动检测中得到了广泛应用,处理速度加快,输入输出吏为方便,从而更加显示出自动检测技术的优越性。自动检测系统可以分为主动检测系统和被动检测系统。前者是在加工过程进行实时测量,并将测量结果反馈控制加工过程;后者则是加工后进行检验,仅用于验收或分组。自动检测系统可以完成的加工过程检测为:加工前准备工作确认检测、加工中工件状况检测、加工工艺条件检测、加工设备控制检测和加工后工件状况检测。通过自动检测系统和计算机闭环控制,能够控制工件所有尺寸精度、几何形状精度、表面粗糙度和表面质量等,可望实现全自动质量控制。
 
纳米科学技术简介
纳米科学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,探索在纳米尺度内物质运动的新现象和新规律。人们利用纳米科技在纳米尺寸范围内认识和改造自然,通过直接操纵和安排原子、分子而创造新物质。
目前纳米技术主要应用于以下领域:
⑴纳米技术能够改变材料制造业的现状,制造出纯度很高的材料。
⑵纳米机器可以奇迹般地回收并提取微量元素,如果使用其它方法来回收,这些微量元素会散失到环境中去。纳米机器还能清除废水中的有毒化学物质。
⑶纳米技术可以制造超级嗅觉器,用来检测毒品、炸药、工厂泄露物质等等。
⑷纳米机器每秒能完成数十亿次操作,目前需几天或几个月完成的事情,有可能在几分乃至几秒钟内完成。
⑸使用纳米机器,可以使传统的装配工艺变成一次成型工艺。它可以做修理工作,其工作范围从消除发动机零件的腐蚀损坏与细小裂纹到医治患者的病变、修复损坏的器官、进行人体肢体再生、人体整容等。
⑹纳米逻辑器件具有先进水平,亿倍于目前的微处理器和随机存取存储器芯片的容量。
⑺纳米机器不仅可以控制单个电子,而且可以控制单个光子,实现通信瞬时化。
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