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激光计米器测量精度影响因素分析

刘少春 蒋远林 缪东晶 王明昱 王德利 李建双

刘少春,蒋远林,缪东晶,等. 激光计米器测量精度影响因素分析[J]. 计量科学与技术,2023, 67(12): 51-58 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0241
引用本文: 刘少春,蒋远林,缪东晶,等. 激光计米器测量精度影响因素分析[J]. 计量科学与技术,2023, 67(12): 51-58 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0241
LIU Shaochun, JIANG Yuanlin, MIAO Dongjing, WANG Mingyu, WANG Deli, LI Jianshuang. Analyzing Influential Factors on the Measurement Accuracy of Laser Meters[J]. Metrology Science and Technology, 2023, 67(12): 51-58. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0241
Citation: LIU Shaochun, JIANG Yuanlin, MIAO Dongjing, WANG Mingyu, WANG Deli, LI Jianshuang. Analyzing Influential Factors on the Measurement Accuracy of Laser Meters[J]. Metrology Science and Technology, 2023, 67(12): 51-58. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0241

激光计米器测量精度影响因素分析

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0241
详细信息
    作者简介:

    刘少春(1990-),山东省计量科学研究院工程师,研究方向:几何量计量技术,邮箱:liu330708409@qq.com

    通讯作者:

    李建双(1966-),中国计量科学研究院副研究员,研究方向:大长度计量技术研究,邮箱: lijiansh@nim.ac.cn

  • 中图分类号: TB921

Analyzing Influential Factors on the Measurement Accuracy of Laser Meters

  • 摘要: 为了分析激光计米器测量精度的影响因素,确定了运动速度、测量线与测量面法线的夹角、激光发射端与测量面的间隔距离三个影响因素。运用控制变量法,每次只改变一个因素保持另两个因素不变,通过对比分析激光计米器测距的示值误差来得到每个因素对测量精度的影响。通过实验分析得知,测量线与测量面法线间的夹角是最重要的影响因素,激光发射端与测量面的间隔距离是次要的影响因素,需要严格控制这两个因素才可将误差控制在仪器标称精度以内;运动速度以及运动状态对测量精度造成的影响比较小,不是主要影响因素。因此在激光计米器的使用以及对该仪器进行检定校准时应特别注意安置时的角度以及与测量面的间隔距离,以便获得较高的测量精度。
  • 图  1  激光计米器

    Figure  1.  Laser meter

    图  2  激光多普勒干涉

    Figure  2.  Laser Doppler interference

    图  3  激光计米器测距实验

    Figure  3.  Laser meter ranging experiment

    图  4  仪器一30 m测距示值误差

    Figure  4.  Instrument one 30 m distance indication error

    图  5  仪器一50 m测距示值误差

    Figure  5.  Instrument one 50 m distance indication error

    图  6  仪器二30 m测距示值误差

    Figure  6.  Instrument two 30 m distance indication error

    图  7  仪器二50 m测距示值误差

    Figure  7.  Instrument two 50 m distance indication error

    图  8  沿着前进方向产生的角度示意图

    Figure  8.  Angle schematic in the forward direction

    图  9  垂直于前进方向产生的角度示意图

    Figure  9.  Angle schematic perpendicular to the forward direction

    图  10  仪器一测距示值误差

    Figure  10.  Instrument one distance indication error

    图  12  仪器一测距示值误差

    Figure  12.  Instrument one distance indication error

    图  13  仪器二测距示值误差

    Figure  13.  Instrument two distance indication error

    图  11  仪器二测距示值误差

    Figure  11.  Instrument two distance indication error

    图  14  间隔距离和景深示意图

    Figure  14.  Spacing distance and depth of field diagram

    图  15  仪器一30 m测距示值误差

    Figure  15.  Instrument one 30 m distance indication error

    图  16  仪器一50 m测距示值误差

    Figure  16.  Instrument one 50 m distance indication error

    图  17  仪器二30 m测距示值误差

    Figure  17.  Instrument two 30 m distance indication error

    图  18  仪器二50 m测距示值误差

    Figure  18.  Instrument two 50 m distance indication error

    表  1  夹角引入的不确定度

    Table  1.   Uncertainty introduced by the angle angle of incidence

    角度类型 角度值/° A类不确定度/mm
    沿着前进方向
    存在角度
    1.14
    垂直前进方向
    存在角度
    0.75
    1.45
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    表  2  间隔距离引入的不确定度

    Table  2.   Uncertainty introduced by the spacing distance

    间距距离/mm A类不确定度/mm
    330 0.50
    315 0.77
    300 0.50
    285 0.94
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-10-24
  • 录用日期:  2023-11-16
  • 修回日期:  2023-11-29
  • 网络出版日期:  2023-12-18

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