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| 【仪器仪表学报精选】精密测量技术新研究进展 |
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-专题主编-邾继贵，天津大学教授，博士生导师，国家首批中青年科技创新领军人才，国家杰出青年基金、中国青年五四奖章获得者，长江学者特聘教授。 长期从事激光及光电测试、计算机视觉检测方面的教学科研工作。主持国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金重点项目、863计划、国家科技支撑计划、高档数控机床与基础制造装备国家科技重大专项等项目，曾获国家技术发明二等奖 1 项、国家科技进步二等奖 1 项、中国优秀奖 1 项。-序言- 精密测量，智能制造的基石 随着社会经济的发展和科学技术的进步，全球范围内，制造业正以新的姿态重回大众视野，获得了超越以往的关注，各发达经济体都制定了面向未来的制造业发展国家计划，制造业迎来了人类历史上又一个高速发展的契机。 应该清醒地认识到，当今乃至未来制造业在保持创造物质财富这一基本属性的同时，其内涵和手段正在发生着深刻的变化，产品种类、质量、效率、个性化等都呈现出新的特征，创新制造理念、生产模式、工艺方法、管理服务等已经成为必然趋势，“智能制造”应运而生。 高度融合制造要素（设计、工艺、装备、过程等）、制造产品、运行服务等信息，实现个性化、高效率、高品质制造是智能制造的核心特征。信息的多元化、获取信息手段和途径的多样化、信息保障的可靠性越来越占据重要的地位，面向制造的测量检测技术研究及仪器设备开发，尤其是现场/在线测量与监控、产品高效精细化质量检测、装备运行在位测量等方面的技术研究及仪器设备开发正在取得快速地发展。 本刊精密测量专题组织的系列文章，反映了热点相关研究方向的代表性成果，作者均是长期从事相关研究的权威专家，一定程度上反映了国内精密测量技术研究的水平与现状。希望专题的出版能够加强领域同行间的交流与合作，提高我国精密测量技术的研究与应用水平，助力制造产业发展与进步。敬请关注： 我国微纳几何量计量技术的研究进展 高思田， 李琪， 施玉书 ，李伟， 黄鹭 随着微纳技术中材料和器件关键尺寸的减小以及几何结构复杂性的增加，给微纳尺度的精确测量带来了新的挑战。微纳几何量计量技术主要是研究微纳尺度下测量量值的准确一致，并实现量值溯源到国际长度基本单位的科学。为保证微纳技术的领先优势，国外先进国家一直高度重视微纳几何量计量技术的研究。目前，我国在微纳计量领域已成功研制了多种微纳几何量计量标准装置，并初步建立了我国自己的微纳计量溯源体系。本文将对我国现有的微纳几何量计量技术与计量标准装置进行回顾和介绍，并对我国微纳计量的未来发展做出展望。计量型扫描电子硬度计标准装置高精度重力仪的测量原理与发展现状房丰洲，顾春阳 重力仪拥有广阔的应用空间，是获取重力相关信息所使用的直接和重要的仪器之一，对涉及重力测量的行业起着无可替代的支撑作用。重力测量原理的完善与创新能够极大地提高相关重力测量仪器的测量能力。本文首先介绍了重力仪的基本概念与分类，然后根据重力测量原理的成熟程度和相关重力仪应用的广泛程度，选取了自由落体重力仪、原子干涉重力仪、弹簧重力仪和超导重力仪四种目前重力仪行业内为典型的重力仪，分别介绍了它们的测量原理与发展现状，并重点总结了与重力仪测量精度有关的指标，后对国内外重力仪的相关研究情况进行了总结和展望。超导重力仪低温超导悬浮结构原理图光频梳在精密测量中的应用李 岩 光学频率梳在过去十七年间极大地促进了精密科学领域的发展。光学频率梳首先建立了微波频率与光学频率的直接联系，为时频领域的相关研究带来了突破性的进展；在此基础上，利用光学频率梳稳定的频域梳齿特性极大地推动了激光精密计量与测试技术的进步，同时光学频率梳良好的时域相干性也为实现高速、宽带的高精密分子光谱探测提供了前所未有的手段。本文简述了光学频率梳的产生于发展，综述了光学频率梳在激光频率测定、绝对距离测量和精密吸收光谱探测、高速非线性光谱与光谱成像及高精度时间频率传递应用中的进展。这也说明了光学频率梳作为一种具有优秀时频特性的激光器必将继续推动精密科学领域的发展。 基于光频梳的双向自由空间时间频率传递 飞秒激光频率梳精密测距技术综述周维虎,石俊凯,纪荣祎 ,黎 尧 ,刘 娅 高精度绝对距离测量在科技发展中具有重要的作用，传统的测量方法已无法满足日益提高的测量要求。光学频率梳是重频和相位完全锁定的锁模脉冲激光，具有很高的空间、时间和频率分辨率。基于光频梳的测距技术由于在大尺寸计量及未来空间任务中的应用潜力引起了极大关注。本文介绍了光频梳测距技术的发展与现状，重点介绍了五种测量原理，包括合成波长干涉法、多波长干涉法、色散干涉法、双光梳干涉法和飞行时间法。 光学互相关法测量飞秒脉冲飞行时间 现代精密测量技术现状及发展周 亮,王振环,孙东辰,穆乃锋 精密测量是先进制造发展的前提和基础，作为智能制造的眼睛，极大地提高了生产效率、降低了生产成本，直接推动了人类社会发展。在制造信息化大背景下，作为先进制造的先导技术，精密测量方法与仪器技术必须超前或在先进制造基础上提出新的发展趋势，为先进制造精密化、集成化、智能化发展提供信息支撑。本文概述了工业生产与科学研究中的现代精密测量技术发展现状和研究内容，着重叙述了应用于精密检测的新技术、精密测量如何从实验室走向生产现场、精密测量技术的未来及发展方向。智慧制造企业的质量管控关节类坐标测量机关键技术及进展于连栋，赵会宁 关节类坐标测量机具有便携性好、质量轻、测量范围大等优点，广泛应用于汽车工业、航空航天、模具制造、大型装备装配等领域的质检工作。关节类坐标测量机由6或者7个旋转关节串联而成，靠近基座的关节一般装有力平衡机构，提高了关节类坐标测量机的易操作性；其测角系统由安装在各旋转关节上的高精度角度编码器实现；光学扫描测头应用于关节类坐标测量机上实现了复杂曲面的非接触快速测量；为得到精确的测量模型，研究了多种建模和参数辨识方法并由不同国际组织提出了关节类坐标测量机的性能评价标准。本文介绍了关节类坐标测量机的关键技术和未来发展趋势。仪器结构类型齿轮磨削烧伤检测方法研究现状及发展方向何宝凤， 魏翠娥， 石照耀 本文分析了齿轮磨削烧伤的危害，总结并比较了针对齿轮磨削烧伤的多种检测方法及特点。根据检测与烧伤发生的时间先后，分为事先预防和事后检测的方法。事先预防的方法包括临界常数法、磨削力比法、磨削温度监测法、神经网络预测磨削烧伤；事后检测的方法包括酸蚀法、表层显微硬度法、金相检测法、变质层深检测法等有损检测方法以及目测法、X射线衍射残余应力检测法、成分分析法、涡流检测法、CCD图像法、磁弹法、声发射在线监测等无损检测方法。针对每种方法的研究进展，讨论了各种方法适用的范围和局限性，并进一步指出齿轮磨削烧伤检测的发展方向。数控机床空间几何误差测量研究进展杨 婧,冯其波 数控机床是衡量国家制造装配业水平的重要标志，数控机床的加工精度是反映其性能和水平的一个关键指标。误差补偿是提高数控机床加工精度的一个主要途径和发展趋势，数控机床空间误差快速、精确测量是进行误差补偿、提高数控机床精度的前提与关键。如何快速准确测量数控机床各种误差成为国内外测量域的一个研究热点和重点，出现了很多不同类型的测量方法和仪器。本文按测量仪方法及仪器与测量策略这两条主线，对现有数控机床空间几何误差测量方法进行较全面介绍，分析了各种方法的优缺点，讨论了其发展趋势。双光纤耦合的直线轴6D误差测量方法基于彩色条纹投影术的三维形貌测量白雪飞， 张宗华 物体表面三维形貌数据的获取在智能制造、航空航天、文物保护、医疗卫生、远程教育等领域有着广泛的应用。三维形貌数据的获取受限于系统硬件的性能，特别是现有数字投影系统的投影速度，无法快速测得物体面形的三维形貌。彩色成像和投影系统的出现，为并行多颜色通道三维成像系统提供了新的研究方向。本文详细综述了基于彩色条纹投影术的三维形貌数据测量研究的现状。具体包括彩色条纹投影术的基本原理、彩色条纹调制和解调相关技术、三维成像系统的标定、以及未来的研究方向。接着给出几个利用彩色条纹投影术获取物体表面三维形貌和彩色纹理的实例。本文为彩色条纹投影术测量物体表面三维形貌数据提供了详尽的综述，并指明了未来潜在的研究新方向。具体文章请见《仪器仪表学报》8月刊！
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