力學測量技術的案例
2019年流體力學實驗技術發展與展望研討會在京召開
2019年1月5日至6日，由中國力學學會流體力學專業委員、北京航空航天大學與中國科學院大學聯合主辦的流體力學實驗技術發展與展望研討會在中國科學院大學雁棲湖校區國際會議中心召開。會議主席由北京航空航天大學王晉軍教授擔任，王晉軍、倪明玖、周裕、姜楠、劉應征擔任組織委員會委員。會議主要議題包括流體力學多場耦合測試技術與方法、極端環境下測試技術。
會議首先由王晉軍教授致開幕詞，王教授從力學學科發展出發強調了實驗測量技術的重要性，同時他也指出目前多場耦合以及極端環境對流體力學實驗測量技術提出了更高的要求，希望廣大實驗流體力學工作者以此為契機，充分發揮自己的才能，為流體力學測量技術的發展做出自己的貢獻。
展開 免費網絡課程 |HBM力學測量技術-測力應用場景與實踐精髓
培訓內容
力是非常重要而且最經常被測量的機械量，在測試臺和工業過程控制中經常遇到以下問題：
· 稱重等于測力嗎？
· 力傳感器的最佳選擇，壓電還是應變技術？
· 如何采用分路測力而不直接采用力傳感器進行力學測量？
· 關于測量不確定度，哪些因素需要被考慮？
· 如何保證精確地進行力學測量？
本課程將為您提供重要的力學測量基礎知識、技巧和提示，使您能夠準確地進行力學測量。
培訓時間
1月20日（周三）下午 14:00-15:00
課程對象
從事測試測量特別是力學測量領域的工程、技術、營銷、采購、管理人員；力學測試設備設計、安裝調試、使用人員；大中專院校相關專業師生。
費用：免費
報名方式
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展開 免費網絡課程 | 1月20日HBM力學測量技術-測力應用場景與實踐精髓
培訓內容
力是非常重要而且最經常被測量的機械量，在測試臺和工業過程控制中經常遇到以下問題：
· 稱重等于測力嗎？
· 力傳感器的最佳選擇，壓電還是應變技術？
· 如何采用分路測力而不直接采用力傳感器進行力學測量？
· 關于測量不確定度，哪些因素需要被考慮？
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從事測試測量特別是力學測量領域的工程、技術、營銷、采購、管理人員；力學測試設備設計、安裝調試、使用人員；大中專院校相關專業師生。
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培訓將通過網絡授課的方式進行，請自備具備上網條件的電腦。
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展開 智能測量技術分享系列講座來啦！喬澤光學測量技術專員為您詳細解讀基于仿真模型的DIC應變測量方案！
數字孿生技術在光測領域內的應用有哪些？
基于有限元網格模型的DIC技術為什么更能促進仿真模型改進？
創新的立體網格模型DIC全場測量方案在校準及數據分析方面有怎樣的突破？
這些問題敲打著每一個仿真設計人員及光測力學領域研究人員的好奇心呀！
在全球各個行業火熱進行數字化革命的大形勢下，制造業也開始了全系列產品的數字化推進，逐步將產品以數字流的形式進行傳輸，國際簡稱為MBD。MBD概念在本世紀初被提出，隨著軟硬件技術的提升以及以半導體為基礎的工業的進步，MBD的進階即數字孿生的概念得到蓬勃發展。從根本上講，數字孿生是以數字化的形式對某一物理實體過去和目前的行為或流程進行動態呈現，有助于提升企業績效。創建數字孿生，主要關注兩大領域：
領域一
設計數字孿生的流程和產品生命周期的信息要求——從資產的設計到資產在真實世界中的現場使用和維護；
領域二
創建使能技術，整合真實資產及其數字孿生，使測量數據與企業核心系統中的運營和交易信息實現實時流動。
數字孿生成為未來工業發展的標桿，但是測量和仿真之間的精度問題始終制約著其前進的步伐! DIC技術作為該瓶頸的突破口，毋庸置疑地成為數字孿生技術發展的著力點。DIC技術可以進行全場光學測量，在被用于數字孿生技術的測量端時，這一技術特征優勢顯著。
展開 
力學測量術語揭秘 | 標準和基本信息
在力學測量中，往往會涉及很多專業術語。在查看相關技術文檔時，您了解這些術語的含義嗎？
從這期開始，我們將開設「力學測量術語揭秘」欄目。在該欄目中，我們會分成多期，為大家持續介紹在力學測量領域中極為重要的技術術語。
作為欄目第一期，首先為大家介紹的是標準和基本信息：
1. DIN EN ISO 376
2. VDI/VDE 2638
3. 防護等級
4. 抗機械沖擊性能
5. 抗振動應力性能
6. 參考傳感器
1. DIN EN ISO 376
DIN EN ISO 376描述了力傳感器或測量鏈（在標準中通常稱為測力儀）的校準過程，其被用作參考力傳感器或傳遞標準傳感器，或是對測量不確定度有嚴格要求的應用。該過程涉及以標稱（額定）力進行步進預加載，在8或10個加載階段三個安裝位置（每個位置旋轉120°）分別加載，并進行蠕變測量。
接下來，每個經過校準的力傳感器都帶有校準證書，證書將標明傳感器的等級并評估和記錄特征值。校準證書還包含所使用的標準試驗機、信號調理器以及校準期間的主要環境條件（溫度、氣壓等）等信息。
提示：您可以在這里處找到交互式校準證書。根據DIN EN ISO 376的規定逐步解釋校準的各個要素。
2. VDI/VDE 2638
VDI/VDE 2638定義了力傳感器的特征量，目的是建立一個統一的語言和技術備忘錄。該標準由德國工程師協會（VDI）頒布。
3. 防護等級符合EN 60529標準
防護等級（也稱為IP代碼或入口保護代碼）表示設備對異物和濕氣侵入的保護程度。等級由兩位數字組成，例如 IP67。第一個數字表示防止固態異物侵入的防護等級，第二個數字表示防潮等級。
展開 力學測量術語揭秘 | ISO 376標準的特征量
力傳感器蠕變示意圖
官網：
<HBM應變片：應力測試測量首選>
<HBM稱重傳感器：稱重精度，久經驗證>
<HBM力傳感器： 應變和壓電兩種測量技術>
<HBM扭矩傳感器和轉矩傳感器>
<電功率測試 - 從部件到車輛能源管理>
<數據采集系統與設備>
您還可以通過如下方式聯系我們，了解更多產品與應用詳情：
郵箱：hbmchina@hbm.com.cn
官網：https://www.hbm.com/cn/
電話：400-900-3165（周一至周五9:00-18:00）
展開 白光干涉儀測量原理及干涉測量技術的應用
在這個對精度要求極高的領域，具備雙重防撞保護功能的白光干涉儀能夠確保測量過程的安全可靠，為航空航天事業的發展提供有力支持。
雙重防撞保護，給精密測量多一份保障
白光干涉儀作為精密測量儀器，其雙重防撞保護功能的重要性不言而喻。在各種復雜的測量環境中，無論是工業生產、科學研究還是其他領域，都可能面臨意外碰撞的風險。而SuperViewW白光干涉儀防撞機械電子傳感器和軟件 ZSTOP 防撞保護功能的雙重保障，能夠有效地保護儀器免受損壞，確保測量結果的準確性和可靠性。這不僅為用戶節省了維修成本和時間，更保證了工作的連續性和高效性，為各個領域的發展提供了堅實的技術支持。
展開 影像測量儀全自動非接觸測量技術大幅提升航空航天產業效率
特別是對那些大量生產飛機及其零部件的制造商來說，能實現更大尺度測量、受限或非瞄準線測量以及自動化測量的檢測設備是新的挑戰和機遇。自動化測量是另一個重要的發展趨勢。
隨著高精度三維掃描技術的不斷發展，非接觸測量技術除了能快速獲取更多數據點以外（尤其在檢測較大的表面時），而且更容易實現自動化測量，這意味著可以減少對熟練技工的依賴。非接觸測量技術（如激光掃描測量儀）具有更好的成本效益，可以為企業帶來更高的價值。其中一個明顯優勢就是能夠檢測具有復雜形狀的零件。非傳統光學、白光和激光掃描測量設備是越來越多用戶的選擇，這些新興的測量技術也在不斷改進。
全尺寸鏈精密測量儀器制造商——中圖儀器如何助力航空航天產業智能化？
中圖儀器的Novator系列全自動影像測量儀將傳統影像測量與激光測量掃描技術相結合：支持點激光輪廓掃描測量，進行高度方向上的輪廓測量；支持線激光3D掃描成像，可實現3D掃描成像和空間測量；三軸全自動可編程檢測，實現復雜特征批量檢測。
此外，Novator系列全自動影像測量儀還支持頻閃照明和飛拍功能，可進行高速測量，大幅提升測量效率；具有可獨立升降和可更換RGB光源，可適應更多復雜工件表面。
速度更快、便攜性更好、更易于使用是尺寸測量設備的發展趨勢。Novator系列影像儀非接觸速度快和放大測量的特性，結合具有九十余項測量功能的VisionX測量軟件，且針對密封圈、彈簧、齒輪、螺紋等工件有專用測量工具。可進行簡單快速準確測量，是適合小零件或小尺寸特征、薄壁零件、軟體零件的測量方式。測量可靠性高，保證了航空航天等領域在制造裝配中對密封的要求。
展開 免費網絡課程 | 8月25日HBM扭矩測量技術——扭矩測量鏈
培訓內容
扭矩是旋轉動力機械的重要參數，扭矩測量廣泛應用于汽車、船舶、航空航天、電力機車、能源、化工等各個工業領域，正確進行扭矩測量是產品研發、狀態監測、故障識別預報、自動控制、節能、動力平衡指示的保證。扭矩測量鏈涉及到被測機構、傳感器、導線、放大器、數據采集器和采集控制分析軟件。本課程力求理論與實踐相結合，從傳感器和數據采集角度闡述扭矩測量的相關注意事項。內容概要包括：
扭矩測量
扭矩測量鏈之傳感器
扭矩測量鏈之信號采集
扭矩標定
培訓時間
8月25日（周三）下午14:00-15:00
課程對象
從事測試測量特別是扭矩測量領域的工程、技術、營銷、采購、管理人員；各類旋轉機械試驗臺、零部件裝配測試臺設計、安裝調試、使用人員；大中專院校相關專業師生。
費用：免費
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展開 網絡課程 | 11月23日HBM扭矩測量技術之扭矩測量鏈
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<HBM應變片：應力測試測量首選>
<HBM稱重傳感器：稱重精度，久經驗證>
<HBM力傳感器： 應變和壓電兩種測量技術>
<HBM扭矩傳感器和轉矩傳感器>
<電功率測試 - 從部件到車輛能源管理>
<數據采集系統與設備>
您還可以通過如下方式聯系我們，了解更多產品與應用詳情：
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從微納米到百米測量，中圖國產智能精密測量儀器著力突破核心技術，增強高端供給
可廣泛應用于芯片、半導體制造及封裝工藝檢測、精密配件、光學加工、微納材料及制造、MEMS器件等超精密加工行業，對器件表面進行非接觸式掃描并建立表面3D圖像，能夠對芯片Z向實現微納尺度的3D掃描和重建，精確測量表面的高度輪廓尺寸；全自動上下料平臺，配置掃描槍，高效實現產線全自動化生產。
4、強化人才培養
中圖儀器攜手深圳職業技術學院，共同培養集成電路創新型技術技能人才。雙方就校企聯合開發、人才培養、實訓基地等方面進行了深入的交流并達成初步合作共識，2023年2月20-24日，第一批精英實訓班圓滿結課。
中圖儀器堅持以技術創新為發展基礎，擁有一支集光、機、電、信息技術于一體的技術團隊。歷經20年的技術積累和發展實踐，研發出了基礎計量儀器、常規尺寸光學測量儀器、微觀尺寸光學測量儀器、大尺寸光學測量儀器、常規尺寸接觸式測量儀器、微觀尺寸接觸式測量儀器、行業應用檢測設備等全尺寸鏈精密儀器及設備，能提供從納米到百米的精密測量解決方案。
未來，中圖儀器仍將繼續專注于精密測量檢測技術的發展，自強不息、知難而上、勇于創新，為中國制造技術的快速發展貢獻力量！
展開 
三坐標測量技術解析：從基礎原理到斜孔測量難點突破
斜孔測量技術難點就在于：
1法矢方向約束：測量時測頭必須沿斜孔軸線方向（法矢方向）觸測，否則會產生投影誤差；
2坐標系轉換：工件隨意放置時，斜孔坐標系與機床坐標系存在空間角度偏差；
3測頭運動限制：固定式測頭無法自由旋轉，難以對準傾斜表面。
行業解決方案
1、測頭旋轉技術
高端測量儀配置360°旋轉測座，如ACH100S全自動旋轉測座，通過自動調整A角/B角方向，使測針始終沿斜孔法線方向觸測；
2、坐標系智能找正
對無法旋轉的測頭系統，采用3-2-1找正原理，迭代和最佳擬合創建坐標系：
（1）測量基準平面（3點確立Z軸）
（2）測量基準直線（2點確立X軸）
（3）測量基準原點（1點確立坐標系）
（4）再通過二維旋轉計算，將機床坐標系轉換至工件坐標系。
3、虛擬補償算法
專業測量軟件基于空間幾何變換原理，通過矩陣運算補償角度偏差，使固定測頭也能實現±0.005°的角度測量精度。
斜孔測量領域的前沿突破集中在五軸聯動測量系統，通過集成轉臺（A、C軸）和三坐標軸（X、Y、Z），實現測頭連續定位，使復雜曲面測量效率提升40%以上。“沒有準確測量，就沒有精確制造”，三坐標測量技術將持續突破測量極限，為高端制造保駕護航。
本文內容由行業技術專家基于公開資料整理，僅供學習交流。具體設備操作請參考設備廠商提供的技術手冊。
展開 從0.1nm到1mm：中圖儀器顯微測量儀在拋光至粗糙表面測量中的技術突破
最小至8nm的臺階高標準塊的測量能力，以及臺階測量精度（0.3%）和重復性（0.05%），奠定了臺階儀在微納米臺階與膜厚快速測量領域絕對的實力。
3.小尺寸特征測量：臺階儀能夠測量非常小的特征尺寸，這對于微電子和微機電系統（MEMS）等領域非常重要。
4.適應性：具有很強的應用場景適應性，其對被測樣品的反射率特性、材料種類及硬度等均無特殊要求，能夠廣泛應用于半導體、太陽能光伏、光學加工、MEMS器件、微納材料制備等各行業領域內的工業企業與高校院所等科研單位。
在納米級表面粗糙度分析中的測量優勢：
具備透光性的薄膜，光學儀器無法測量獲取準確的膜厚數值，而臺階儀測量膜厚不受基材透射率影響，規避光學儀器的弱點。
選擇合適的測量技術，取決于包括被測材料的特性、所需的測量精度、測量范圍、表面特性以及預算等因素。在某些情況下，也可能需要結合使用多種測量技術，以獲得最全面和準確的測量結果。
展開 精確測量聚合物加工技術將用于改善SLA3D打印技術
有許多類型的3D打印機，從廣受歡迎的FDM（融合沉積建模）桌面級3D打印機到花費數萬美元超高精度的SLA（立體光刻）機器，而那些的SLA機器只是通過NIST（美國國家標準與技術研究所）技術進行升級，下述技術可精確測量3D打印機中光敏樹脂光固化過程中聚合反應的發生方式。
SLA 3D打印機可以非常快速地將光敏樹脂固化成固體，從人的角度來看，出來的部件幾乎是完美的。但在分子水平上，固化過程中微小的不一致會影響打印出來的成品的物理特性，使其更脆弱、更不致密。體素是體積類似于2D顯示器上的像素的3D單位，來自NIST的這種方法可以觀察并分析單個體素樹脂在經歷固化過程時的細微變化。
該技術被稱為樣品耦合共振光學流變學（SCRPR），它是一種基于光的原子力顯微鏡（AFM），報告指出，它“衡量材料的特性如何以及實時的變化”。該尺度為亞微米空間分辨率和亞毫秒時間分辨率，其幅度小于傳統的體積測量方法。通過觀察各種基材聚合而收集的數據將為優化樹脂的物理和化學性質以及改善固化時間提供相應數據，固化時間已經短至12毫秒（從液體到固體完全轉變）。
修改商業AFM探針以使用紫外激光在探針與樣品接觸的位置固化聚合物（光敏樹脂），跟蹤兩個值：共振頻率和能量耗散。可以將數學模型應用于值變化以確定剛度和其他機械性質。聚合可以通過共振頻率的增加來表示，并且創建單個體素聚合的形貌圖實現之變化的可視化。
這些信息不僅對3D打印行業有價值，因為光學和涂料公司已經聯系NIST進行合作和研究材料特性。一些3D打印公司花費大量資金進行研發，以使他們的機器固化過程更快更精確，SLA技術是目前最快的3D打印類型之一，通過該技術未來的應用3D打印行業可能會讓3D打印進入下一個高速發展的時代。
來源：中國3D打印網
展開 無人機技術：航測與激光測量
使用廠房的立面和平面照片，結合外業拍攝的照片，畫廠房的外立面和內外平面
02
結束語
隨著無人機航測和三維掃描儀掃描技術不斷地成熟，測繪方式已經從原來全站儀，RTK測量地物特征點，然后內業勾勒特征點成圖，發展到無人機航測和三維激光掃描對地物全要素地理信息的獲取，內業專門航測和點云軟件處理多種數據格式的測繪成果（DOM，DSM，DEM，DLG，三維點云，三維模型等），可以更加真實直觀地反映地物現狀。但是這也帶來了海量數據，如何快速的使用這些數據，不讓其過多地消耗電腦配置，是下一個令人棘手的問題。魚和熊掌不可兼得也！
