宏/微跨尺度阵列式深微结构测量技术

【成果简介】针对我国高端装备制造领域缺乏必要的质量控制手段问题，研发了宏/微跨尺度阵列式深微结构测量技术与装置。本技术通过在传感技术和视觉引导技术两个方面进行突破，以获得快速、全三维、高精度、各向同性的阵列深微结构尺寸位置误差综合参数。在传感技术层面，通过结合光纤测头和弹性测头的优势，提出一种测量特性各向同性的高精度三维测头；在视觉引导技术层面，将视觉引导技术与微测头传感技术结合，通过机器学习综合理解相机采集到的视觉信号以及微测头传感器采集到的触测信号，获得阵列中各微结构的宏观位置信息，并利用宏观运动控制系统引导测头对各微结构进行测量。相关成果获2013年度国家技术发明奖二等奖。

【技术指标】被测宏观尺度不超400mm×400mm；被测微观尺度不小于0.3mm×0.3mm，深宽比不超过10:1；阵列微结构测量路径自动寻优，测量结果不确定度优于1μm；视觉测量过程可自动变焦。

【应用前景】该技术可广泛应用于航空航天、高档汽车和运输装备等高性能发动机中微孔节流与雾化喷注技术中的阵列式微结构的尺度、形状、位置等测量，已在三维直喷雾化部件、直喷式发动机阵列微孔式喷油雾化部件等等多种型号产品中应用。供嵌入式在线位移测量手段。