測(cè)試技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與其在制造業(yè)中應(yīng)用課件

測(cè)試技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其在制造業(yè)中的應(yīng)用——————————代磊————寧?kù)o.中國(guó)機(jī)械制造業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的影響因素研究[D]機(jī)械制造業(yè)的重要性1/3信息化數(shù)字測(cè)試技術(shù)機(jī)械制造業(yè)水平2/3測(cè)試技術(shù)精密測(cè)試技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其在制造業(yè)中的應(yīng)用1計(jì)算機(jī)視覺(jué)測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用2三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)技術(shù)及其在制造業(yè)中的應(yīng)用3無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其在制造業(yè)中的應(yīng)用4制造現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)與數(shù)字化測(cè)試技術(shù)5網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試技術(shù)及其在制造業(yè)中的應(yīng)用6目錄3/3精密測(cè)試技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其在制造業(yè)中的應(yīng)用——陳新月1/8目錄激光干涉儀精密測(cè)試技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀激光干涉儀在制造業(yè)中的應(yīng)用2/8精密測(cè)試技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)末測(cè)量精度水平開(kāi)始向微納米級(jí)發(fā)展。我國(guó)在這方面起步較晚，近年來(lái)也取得一些重大成果，然而總體上與美英德相比，仍然存在著差距。3/8通常用來(lái)精確測(cè)量長(zhǎng)度，主要是應(yīng)用邁克爾遜干涉原理，以穩(wěn)頻氦氖激光為光源，構(gòu)成一個(gè)具有干涉作用的測(cè)量系統(tǒng)。激光干涉儀4/8激光干涉儀5/8

激光干涉儀可配合各種折射鏡、反射鏡等來(lái)作線性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等測(cè)量工作，并可作為精密工具機(jī)或測(cè)量?jī)x器的校正工作。激光干涉儀的主要應(yīng)用有：幾何精度檢測(cè)：可用于檢測(cè)直線度、垂直度、俯仰與偏擺、平面度、平行度等；

位置精度的檢測(cè)及其自動(dòng)補(bǔ)償：可檢測(cè)數(shù)控機(jī)床定位精度、重復(fù)定位精度、微量位移精度等；數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)分度精度的檢測(cè)及其自動(dòng)補(bǔ)償；雙軸定位精度的檢測(cè)及其自動(dòng)補(bǔ)償；數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)性能檢測(cè)等。激光干涉儀在制造業(yè)中的應(yīng)用6/87/8激光干涉儀在制造業(yè)中的應(yīng)用機(jī)床工作臺(tái)直線度測(cè)量單頻激光干涉儀原理圖雙頻激光干涉儀原理圖激光干涉儀在制造業(yè)中的應(yīng)用8/8

喬冬冬計(jì)算機(jī)視覺(jué)測(cè)試技術(shù)——喬冬冬1/71目錄計(jì)算機(jī)視覺(jué)測(cè)試技術(shù)2計(jì)算機(jī)視覺(jué)測(cè)試技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用3計(jì)算機(jī)視覺(jué)測(cè)試技術(shù)的挑戰(zhàn)2/7計(jì)算機(jī)視覺(jué)測(cè)試技術(shù)計(jì)算機(jī)視覺(jué)或機(jī)器視覺(jué)是基于一系列幾何光學(xué)、古典數(shù)學(xué)算法，并融合現(xiàn)代解刨學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、圖論、信號(hào)分析與處理等多學(xué)科為一體的綜合性科學(xué)，他是人工智能的一個(gè)重要分支。3/7典型計(jì)算機(jī)視覺(jué)測(cè)試系統(tǒng)面掃描優(yōu)點(diǎn)：速度較快、準(zhǔn)確度高缺點(diǎn)：受被測(cè)工件尺寸的影響較大、成本較高線掃描等步長(zhǎng)線掃描：掃描方式：多次掃描優(yōu)點(diǎn)：受被測(cè)工件尺寸的影響較小、成本較低缺點(diǎn)：速度較慢自適應(yīng)線掃描方式的探索多次掃描基于CAD信息的單次掃描基于CAD信息的自適應(yīng)掃描方式計(jì)算機(jī)視覺(jué)測(cè)試技術(shù)——CCD相機(jī)成像方式4/7標(biāo)準(zhǔn)件信息數(shù)據(jù)庫(kù)被測(cè)物體提取圖像信息特征對(duì)比普通圖像處理過(guò)程被測(cè)物體信息被測(cè)物體灰度值數(shù)字化確定邊界編碼DXF文件CCD掃描特征對(duì)比數(shù)學(xué)處理被測(cè)物體信息CAD設(shè)計(jì)尺寸基于CAD信息下的圖像處理技術(shù)計(jì)算機(jī)視覺(jué)測(cè)試技術(shù)——圖像處理方式5/7計(jì)算機(jī)視覺(jué)測(cè)試技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用由于計(jì)算機(jī)視覺(jué)測(cè)試技術(shù)具有非接觸、實(shí)時(shí)測(cè)試等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的在線檢測(cè)。計(jì)算機(jī)視覺(jué)測(cè)試技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用：工業(yè)檢測(cè)焊接電力系統(tǒng)6/7焊縫檢測(cè)高壓電線表面質(zhì)量檢測(cè)計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的挑戰(zhàn)定位：工件、CCD相機(jī)成像：CCD相機(jī)的像素圖像處理：圖像處理方法計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)，其研究工作存在著不少的挑戰(zhàn)，主要有以下幾個(gè)方面：7/7

三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)及應(yīng)用——王瀟榕1/7目錄三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)新發(fā)展三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用三坐標(biāo)測(cè)量的工作原理12342/7三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)起源優(yōu)點(diǎn)組成主機(jī)測(cè)頭控制系統(tǒng)通用性強(qiáng)方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與程序控制測(cè)量精確可靠20世紀(jì)60年代精密測(cè)試儀精密高效3/7三坐標(biāo)測(cè)量的工作原理確定空間點(diǎn)的位置，是評(píng)定任何幾何形狀的基礎(chǔ)。測(cè)量元素經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算的方法得出其形狀位置工差以及其他數(shù)據(jù)。將這些點(diǎn)的的值經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理，擬合形成測(cè)量元素。即各種形狀。①②③4/7數(shù)據(jù)處理技術(shù)及軟件誤差自補(bǔ)償技術(shù)非接觸式測(cè)試探頭系統(tǒng)集成應(yīng)用技術(shù)三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)新發(fā)展自動(dòng)測(cè)量技術(shù)5/7機(jī)械制造電子工業(yè)汽車(chē)工業(yè)三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用德國(guó)Werth公司的TomoScope2006/7德國(guó)Werth公司的TomoScope200①內(nèi)外部結(jié)構(gòu)尺寸快速全面測(cè)量②內(nèi)部材料裂紋分析③特殊工業(yè)高精度無(wú)損化裝配評(píng)估7/7無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其在制造業(yè)中的應(yīng)用——鄭騰飛1/8目錄激光全息無(wú)損檢測(cè)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)無(wú)損檢測(cè)方法2/8無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

利用材料的某些物理量由于有缺陷而發(fā)生的變化，測(cè)量其變化量，從而判斷材料內(nèi)部是否存在缺陷。

1978年11月無(wú)損檢測(cè)學(xué)會(huì)在上海成立。

2009年3月發(fā)布的“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)第一批課題申報(bào)指南中涉及無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究問(wèn)題。

2016年11月16日由中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)無(wú)損檢測(cè)分會(huì)新技術(shù)專業(yè)委員會(huì)主辦、南京航空航天大學(xué)承辦的第十四屆全國(guó)無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)交流會(huì)在南京成功召開(kāi)。3/8無(wú)損檢測(cè)方法磁粉檢測(cè)滲透檢測(cè)4/8無(wú)損檢測(cè)方法渦流檢測(cè)超聲檢測(cè)射線檢測(cè)5/8激光全息無(wú)損檢測(cè)將不同受載情況下的物體表面狀態(tài)用激光全息照相方法記錄下來(lái)，進(jìn)行比較和分析，從而評(píng)價(jià)被檢物體的質(zhì)量。6/8檢測(cè)靈敏度高一次檢測(cè)面積大對(duì)被檢測(cè)對(duì)象沒(méi)有特殊要求便于對(duì)缺陷進(jìn)行定量分析特點(diǎn):7/8加載方式及應(yīng)用內(nèi)部充氣法

主要應(yīng)用于蜂窩結(jié)構(gòu)，輪胎、壓力容器、管道等產(chǎn)品。蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)部充氣后，蒙皮在氣體的作用下向外鼓起，脫膠處的蒙皮在氣體作用下向外鼓起的量比周?chē)螅纬擅撃z處相對(duì)于周?chē)善び幸粋€(gè)微小變形。表面真空法

對(duì)于無(wú)法采用內(nèi)部充氣的結(jié)構(gòu)，如不聯(lián)通蜂窩、疊層結(jié)構(gòu)、鈑金膠接結(jié)構(gòu)等，可以在外表面抽真空加載，造成缺陷處表皮的內(nèi)外壓力差，從而引起缺陷處表皮變形。熱加載法

這種方法是對(duì)物體施加一個(gè)是當(dāng)溫度的熱脈沖，物體因受熱而變形，內(nèi)部有缺陷時(shí)，由于傳熱較慢，該局部區(qū)域比較缺陷周?chē)臏囟纫?。因此，造成該處的變形量相?yīng)也較大，從而形成缺陷處相對(duì)于周?chē)谋砻孀冃斡辛艘粋€(gè)微差位移。8/8制造現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)與數(shù)字化測(cè)試技術(shù)——代磊1/11目錄1零廢品工程2制造現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字化在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)3無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）2/11零廢品工程為實(shí)現(xiàn)零廢品生產(chǎn)所做的工作統(tǒng)稱為零廢品工程。上世紀(jì)60年代，零缺陷之父、世界質(zhì)量先生——PhilipB.Crosby首次提出了零缺陷概念并給出了他的四項(xiàng)準(zhǔn)則：

①質(zhì)量的定義與需求相一致；

②質(zhì)量系統(tǒng)是預(yù)防性的；

③貫徹的標(biāo)準(zhǔn)是零缺陷；

④質(zhì)量的測(cè)量是非一致性的；

3/11制造現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字化在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

零廢品生產(chǎn)的必要手段是質(zhì)量超前控制，質(zhì)量超前控制的關(guān)鍵就是建立一個(gè)閉環(huán)的在線質(zhì)量測(cè)控系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)制造過(guò)程的100％在線檢測(cè)和質(zhì)量分析及制造過(guò)程加工預(yù)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)制造質(zhì)量的控制，減少?gòu)U品出現(xiàn)的幾率，直至零廢品目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)品控制過(guò)程控制4/11傳統(tǒng)的手工方式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

缺點(diǎn)：生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息嚴(yán)重缺乏實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和全面性，而

且人為操作使得數(shù)據(jù)誤差增多，檢查數(shù)據(jù)源時(shí)困難重重。5/11

基于條形碼的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

條形碼技術(shù)的使用，使得數(shù)據(jù)采集手段更加簡(jiǎn)單，速度更快，采集所得數(shù)據(jù)更加完備、準(zhǔn)確，是制造現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的一大進(jìn)步。

6/11無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）

近年來(lái)，RFID作為目前最為先進(jìn)的非接觸式感應(yīng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，憑借其諸多優(yōu)點(diǎn)在國(guó)內(nèi)外迅速發(fā)展，得到了廣泛的使用。什么是RFID?RFID是無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（RadioFrequencyIdentification）的縮寫(xiě)，俗稱電子標(biāo)簽。

7/11RFID發(fā)展現(xiàn)狀源于二戰(zhàn)期間，英軍為對(duì)戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行敵我識(shí)別所研發(fā)的技術(shù)。2003年，沃爾瑪要求其所有供應(yīng)商必須在2005年前為RFID的推行做好準(zhǔn)備。2004年，美國(guó)國(guó)防部要求在2005年前，所有軍需品都需內(nèi)置RFID芯片。2016年智能制造九大核心技術(shù)之一8/11RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)需人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。

9/11RFID與條形碼對(duì)比項(xiàng)目條形碼RFID數(shù)據(jù)容量信息存儲(chǔ)容量小電子芯片內(nèi)存，容量大更新能力承載信息不可更新數(shù)據(jù)可反復(fù)重置、更新信息傳遞準(zhǔn)確性人為誤掃，準(zhǔn)確度低自動(dòng)高效識(shí)別，準(zhǔn)確度高安全性信息裸露，容易被復(fù)制電子芯片承載，可加密識(shí)別數(shù)量一次只能識(shí)別一個(gè)條碼可同時(shí)識(shí)別多個(gè)RFID標(biāo)簽識(shí)別距離幾十厘米以內(nèi)幾厘米到幾十米環(huán)境條件環(huán)境要求高可在惡劣環(huán)境下使用操作方便性視野內(nèi)，手動(dòng)識(shí)別自動(dòng)高效識(shí)別高速識(shí)別識(shí)別移動(dòng)中物體有所限制可進(jìn)行高速移動(dòng)10/11RFID在制造業(yè)中的應(yīng)用11/11網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試技術(shù)及其在制造業(yè)中的應(yīng)用——高文凱1/9目錄01網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試技術(shù)背景02網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試技術(shù)03網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用2/9網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試技術(shù)背景01單個(gè)測(cè)試系統(tǒng)完成的任務(wù)有限03測(cè)試信息無(wú)法同步且不完整02測(cè)試任務(wù)需要分布在不同地區(qū)的數(shù)個(gè)測(cè)試系統(tǒng)共同完成04檢測(cè)結(jié)果受環(huán)境氣候等因素影響3/9網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試技術(shù)概念

計(jì)算機(jī)測(cè)試儀器測(cè)試模塊智能傳感器現(xiàn)場(chǎng)總線Internet無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)4/9網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試技術(shù)結(jié)構(gòu)——系統(tǒng)硬件組成——陳國(guó)強(qiáng),范曉彬.工程測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理[M]5/9網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試技術(shù)結(jié)構(gòu)——系統(tǒng)軟件組成應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)接口Internet監(jiān)聽(tīng)程序申請(qǐng)/注冊(cè)程序測(cè)試服務(wù)程序儀器驅(qū)動(dòng)程序儀器6/912345資源共享信息共享負(fù)荷均衡減少設(shè)備重復(fù)投資數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理分析成為一體實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、多機(jī)備份控制者不必親臨現(xiàn)場(chǎng)可以用于危險(xiǎn)的、環(huán)境惡劣的、不適合人員操作的測(cè)試工作方便研究機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)程控制和操作網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試技術(shù)特點(diǎn)7/9關(guān)鍵技術(shù)技術(shù)背景發(fā)展方向時(shí)間不確定性廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)都是異步的延遲受天氣、環(huán)境、測(cè)試設(shè)備性能等因素影響網(wǎng)絡(luò)通信延遲小延遲時(shí)間確定抗干擾能力強(qiáng)信息完整性網(wǎng)絡(luò)通信被干擾網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議被更改測(cè)試網(wǎng)絡(luò)與信息傳輸網(wǎng)絡(luò)的緊密集成協(xié)同測(cè)試不同測(cè)試儀器與測(cè)試系統(tǒng)會(huì)采用不同通信協(xié)議且分布在不同地理位置通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換時(shí)間基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試流程網(wǎng)絡(luò)安全測(cè)試結(jié)點(diǎn)分散,結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)之間相距較遠(yuǎn),且各測(cè)試結(jié)點(diǎn)均與測(cè)試通信網(wǎng)絡(luò)相連,所以基本上屬于全開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)會(huì)出現(xiàn)軟硬件損壞，傳輸信息錯(cuò)誤或泄密，病毒入侵等不良現(xiàn)象網(wǎng)絡(luò)隔離數(shù)據(jù)加密身份認(rèn)證安全監(jiān)控信息隱藏網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)8/9艦載網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)背景在艦載武器