激光位移测量系统在长度计量技术中的应用

激光位移测量系统在长度计量技术中的应用

顾家梦

苏州市计量测试院  215000

摘要：长度测量仪器在现代机床和生产生活当中使用范围广泛，能够有效测量各项数据，为不断提升测量精准度还需要借助激光位移测量系统开展工作。由于这项测量系统具有高分辨率、高精密度等优势，因此在测量过程当中能够获得更精准的数据信息。基于此，以下就将针对激光位移测量技术和具体应用展开分析。

关键词：激光位移；测量系统；长度计量技术

引言：

在社会科技与生产力发展的过程当中，对长度计量的要求也更加精确，因此就需要充分借助新技术，应用于长度计量工作的开展当中。尤其是在传统计量工具使用繁琐且精准度不高的背景下，难以满足实际使用需求，就更需要利用激光位移测量系统，进一步提升长度计量的精准度。

一、长度测量概述

（一）长度计量理论分析

在长度计量过程当中，就是通过将检测量的值与另一个标准的数据进行对比，从而确定被测量的物体具体长度。在测量过程当中一旦出现误差，那么就会在其数量上产生几十倍的差距，因此，要保证测量结果精准，那么就需要建立完善的长度基准和不同的标准器，而在实际测量过程当中，为了充分保证其准确性，那么就需要针对被测量物体的多面进行测量[1]。在测量开展的前期，需要对被测量物体进行定位，方便后期测量，同时也能够避免过程当中由于位移而引起的测量数据不精准。此外，在测量工作开展的过程当中，需要严格落实地面统一的重要原则，充分确保测量基面与底面的一致性。同时还要求测量人员需要严格遵守相关标准数据体系，通过逐级对比，进一步获得更为精准的测量数值。

（二）长度测量的重要作用

在当今社会当中长度计量具有重要的价值。例如在工业生产当中，对于加工工业有着严格的要求，尤其是伴随着当前是社会生产力的不断提升，那么在实际长度测量过程当中，就有了更为精密的数字要求。同时，这项技术在航空领域，农业种植方面以及多个领域当中具有广泛的应用，而生物学和医学方面在针对细胞和医疗器具的测量过程当中更是对数字的正确程度有着极高的要求，常见的如纳米，微米等数据单位无一不彰显了对长度计量精准度的细致要求。因此只有充分确保长度计量的精准度，才能够确保这项技术应用于不同领域当中能够有效地发挥其价值。具体而言，长度计量对社会生产生活而言，能够提供可靠的技术保障，同时也能够提升工业生产的成品质量，促使企业效益不断提升，还能够有效降低对资源的消耗。在企业发展当中，长度计量的精准性也为科研事业的创新以及科学决策提供着重要依据。由此可见，长度测量是当前社会生产和生活过程当中必不可少的一项重要内容，必须要提升对的重视程度，不断借助新科技手段，提升长度计量的准确度。

二、激光位移测量系统的组成及应用

激光位移测量为长度计量工作的顺利开展提供了巨大的支持，你现在就将针对其系统的具体组成和技术应用原理等方面进行分析，为相关工作的顺利开展提供更多的依据。

（一）氦氖激光器

这一部分主要应用了原子物理当中的原则，借助光本身所具有的波粒二象性开展相关工作。在其实际使用过程当中，连续发出波长为632．8纳米的激光，通过这一激光束帮助测量工作的开展。此外，谐振器可以发出一定的频率，并通过这样的手段激发光管当中含有的混合气体[2]。这一仪器当中还包含了两块球面形状的反射镜，通过电陶瓷来给其进行具体的调节，以此来实现稳定性方面的要求。那么在实际使用过程当中，为了要求数据测测量的准确性和可靠性，也就对反射镜追组成部分的具体构建，提出了更高的要求。

（二）干涉仪

在当前社会生产和生活当中应用较多的干涉仪主要是通过对Michelson干涉仪的不断精进、提升而来的，通过对其实际使用要求进行分析，主要需要具备以下两项重点要求。第一，在实际使用过程当中及时一切失调也不能对其产生影响。第二，要求使用过程当中相位关系保持不变。只有充分满足这两项要求，在实际使用过程当中才能够最大化的发挥功能所产生的价值，同时促使相关数据的获得更加精准。此外需要注意的是，在实际使用过程当中，对于两个相位差要查90°信号，只有充分做好这一点才能够有效减少误差出现的可能性。

（三）电源部分

电源也是测量当中的重点部分，能够为干涉仪提供电力支持，具体应用中主要是能够为放电管提供充足的电力，同时对激光光头的温度进行持续加热，保证其使用温度符合要求，此外，借助电力的供应还能够确保使用频率的稳定性获得极大程度的提升。而从其整体上来看，这项测量技术的应用优势主要在于能够充分满足自动化要求，而实现这些功能也需要借助于集成电路。

（四）数显部分

数字显示是针对最终测量成果的重要反馈之一，通过将各部分仪器之间的信息通过数字来进行传输和接收，同时完成有效的转换。而数显部分还具有可以借助手动调整的优势，针对部分不准确的数值进行及时修正，必要时还可以通过手动或自动模式断开电路，测量运动的瞬时速度，针对故障问题进行报警提示，此外也能够避免检测不准确现象发生。

（五）激光位移测量系统应用

在具体的应用方面，该测量系统主要在如下行业当中发挥了重要的推动作用。

1.修正测量机

通过测量得到原始数据，并将之作为用来修正测量的初始数据值，在后续的工作当中依照这些数据针对机器的使用情况进行对比，便可知道测量机的实际使用状态，可以帮助修正测量机器的实际使用情况和工作状态[3]。

2.工业、建筑等领域的标准件测量

在工业和建筑行业当中可以通过利用测量机针对距离进行测量，通常测量精度可以达到毫米甚至微米级，进一步提升行业发展当中的制造精准度，为行业发展应得更好的声誉。

3.元器件的精密加工

精密加工中通常对数字和长度等内容更为敏感，而激光测量技术正好能够满足这一使用需求，因此可以有效地应用于精密元件的加工当中。

4.测量系统校验

在测量过程中对光学转向装置有较高要求，应用过程中需要避免出现震动问题，充分结合仪器的偏振状态，针对光波的相关参数展开分析，以便于进行修正。

三、激光位移测量系统创新方向

在当前针对激光技术的使用过程当中，还需要及时的进行技术层面的更新。尤其是在当前科技力不断提升的背景下，借助先进技术对这项测量系统进行优化与提升，不仅能够有效提升测量工作的精准程度，同时还能够确保在测量过程当中减少周边物体等对于测量结果的干扰[4]。以下就针对其具体的创新方向进行分析。

（一）优化测试程序

在针对测量数据的反馈过程当中，需要将收集到的多种参数进行充分整合。同时针对部分重点数据进行有效分析，以此来确保各项参数均能够对长度计量的结果精准度起到优质的促进作用。在分析过程当中还能够了解到不同参数对于其最终结果的影响如何，例如温度，湿度等数据对于最终长度计量的影响。

（二）提升数据分析能力

在实际测量过程当中通常会收集到较为复杂的检测数据，因此在实际工作过程当中还需要针对数据的分析能力进行不断提升，确保长度数值能够更加真实可靠。那么就需要针对该系统测量结构和工作机制方面进行优化，减少出错的可能性。

（三）扩大激光位移系统用途

伴随着激光系统检测精准度的提升，那么还需要不断拓宽该项技术的应用范围，促使该技术的使用能够为社会当中更多的行业发展提供助力，同时针对系统使用的精度和速度方面进行优化与创新。

四、结束语

激光位移测量系统在长度计量中提供了巨大帮助，同时伴随着科技进步也获得了更多的创新机遇。通过利用新科技的加入，可以促使激光测量系统的精准度和速度稳定提升，为长度计量工作的开展提供有力的支持，同时也能够更好地造福于社会，推动航空、医疗、制造业等多种精尖行业的发展。

参考文献：

[1]郭庄启.试论长度计量技术中激光位移测量系统的应用[J].技术与市场,2018,25(07):121+123.

[2]潘建栋.长度计量技术中激光位移测量系统的应用价值分析[J].南方农机,2017,48(21):99+101.

[3]邵鑫,季力,邹怀武,解杨敏.一种基于激光位移测量的机械臂参数标定方法[J].北京航空航天大学学报,2022,48(11):2281-2288.

[4]秦伟,李娟,张昌明.激光位移测量试验系统设计[J].应用激光,2021,41(03):614-618.