光电技术在自动化测量检测中的应用分析
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摘 要：随着我国在机械动能产业方面投入的加大，我国的自动化检测技术得到了长足的发展，特别是在自动化测量技术与仪器研发方面取得了巨大的进展。而以光电技术为主要核心的自动化测量工作更是实现了质的飞跃。大力扩展光电技术在自动化测量中的应用程度，能够有效提高质量，提升工作效率，确保了企业在低成本下实现了较高的经济效益。文章从光电技术的应用原理出发，通过对光电技术的自动化测量检测的实际应用状况进行分析，以探讨其对于自动化检测的价值所在。
关键词：光电技术；自动化测量；测量检测
中图分类号：TN29 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）21-0167-02
Abstract： With the increase of investment in mechanical kinetic energy industry in our country， the automatic detection technology in our country has made great progress， especially in the research and development of automatic measurement technology and instruments. And the photoelectric technology as the main core of the automatic measurement work is to achieve a qualitative leap. Vigorously expanding the application of optoelectronic technology in automatic measurement can effectively reduce high quality， improve work efficiency， and ensure that enterprises achieve high economic benefits at low cost. Based on the application principle of optoelectronic technology， this paper analyzes the application of photoelectric technology in automatic measurement and detection， in order to explore its value for automatic detection.
Keywords： optoelectronic technology； automatic measurement； measurement and detection
引言
經济全球化的巨大趋势下，我国工业若要实现生产力的提升，仅仅依靠人工劳动远远不够。因而要大力推广自动化技术，不断提升自动化的生产水平，在不断的研发与应用中为企业的发展创造更多有利的条件，促进企业获取更多的经济效益。实现生产的自动化，首要工作是要完成自动化的测量以及检测工作。减短测量所需时间，实现现代自动化技术的全面发展。
1 光电技术在自动化测量中的应用原理
自动化检测过程中，为了对于生产产品进行测量与检测，需要结合光电技术。由于工件之间的生产存在差异性，因此自动化检测的工作原理与检测机制不同。通过对于其组成结构进行分类，可将自动化检测的过程分为三个环节，分别为检测、传送以及显示。下面对于上述的三个环节进行一一描述，检测环节即通过自动化测量仪器，实现数据的收集以及整理，进一步将数据准确化，使得检测结果更加精确。传送环节即将收集处理后的检测数据放大处理，进一步发现一些需要放大观察才能发现的细节问题。显示环节即自动化测量仪器的数据记录。无论是怎样的自动化测量过程，基本都需要经过这三个环节[1]。因而可以说这是自动化测量的共同点，这个共同点表现为显示环节的刻度、位移等数据通过信号的多次转换与运算，最终以一种理想方式展现在需求者面前，需求者最终能够得到预期的数据，用于其他计算以及处理工作。整个过程中，需要用到的工具包括了各种类型的测量仪器。具体过程为光信号与电信号的转换，其中需要借助信号调节器以及光电传输系统。依照我国目前的自动化检测技术，虽然进步巨大，但与发达国家相比，还有很长的路要走。
2 光电技术在自动化测量检测中的应用
自动化检测中，需要研制能够代替人工测量的自动化仪器，其对于制造工艺与精度有着很高的要求。通过现有的技术基础，实现自动化的测量相对容易，若能够将CCD器件当作人眼仿真技术，就能够在一定程度上促进电测量自动化的发展。
2.1 系统软件控制系统
一般情况下，可将系统软件控制分为两个独立的部分进行分析。一部分为将VC语言作为软件的平台。通过与数据库进行连接，可以构成完整的计算机控制系统，其控制方式也较为特殊，需要设置数个测试点应对自动化测量仪器的指针指示的周期位置，方便对不同的测量参数作出反应。将测试点设置完成后，计算机发送信号到测试点，准备阶段结束。当自动化测量仪器指针经过对应的测试点时，计算机受到刺激重新发送信号，然后数值读取。同时对于测量所得的数据进行结果存储，按照对应的方式对测试点进行测量，直到数据的收集完毕。系统软件另外一部分为数字转换图像的处理，其原理为对计算机储存的指针信号以及测试点信号进行数据的处理，然后通过其内置的滤波器处理其不需要的部分，通过后续转换生成图像[2]。这里除去的部分主要为噪声信号，若不去除噪声信号将会对结果有着较为严重的影响，增加误差。另外，为了使测量的结果更加精密，常常将最小二乘法加入到计算的步骤中，通过这项措施，精度大约能够提升五部左右。 2.2 光电成像系统与高分辨率CCD
通过对于物理光学成像原理的进一步深入研究，发现可以运用此原理将仪表指针以及对应的指针刻度通过一定的技术处理在CCD上实现重现。进而通过其他仪器处理，实现信息的转换过程。而具体的过程，是将转换信息通过CCD的数据收集系统完成的，以此实现传输与储存的工作，方便日后工作数据的成像过程。在通常情况下，系统同轴的照明是通过亮度的自动调节实现的，信息收集需要借助十六位的模块信息收集器完成。通过运用这种方式，能够有限减少误差，同时为生产者节省测量的时间成本。
2.3 三相交流标准源
三相交流标准源的作用是为自动化检测提供稳定持续的标准电压，其对于自动化测量检测进程是不可缺少的基础。通过分析发现，三相交流标准源是高度化的数字控制技术，其对于电流、功率以及频率的控制是通过计算机软件的自动化操控来实现的，其组成構建为数模转换器以及波形存储器。在调幅方面，其运用的是脉冲移像技术，调相方面运用的是锁相环技术。矢量采样技术作为一种较为复杂的采样技术，其通过信息的全面收集来实现采样的目的，采样信息包含了增幅信息以及波形信息等其他信息，其特点为控制较为精准，近年来由于对于自动化检测的要求越来越高，因而矢量采用技术的适用范围大大增加，逐渐成为了自动化检测的焦点技术。
3 光电技术应用于自动化测量的分析
3.1 光电自动化检测技术在机械设备中的应用
机械设备运转的过程中，会产生大量的摩擦热。一段时间后，将会导致机械运转出现故障的几率增大。而且容易出现机械设备之间的过度摩擦。过度摩擦产生的主要原因是因为机械本身运转对于齿轮或者线圈等部件的磨损导致的接触不良。机械设备间的摩擦增大，导致设备的运转温度直线上升[3]。若没有及时地采取措施控制温度，将会导致机械设备的生产速率降低，程度严重时将导致机械设备的损坏。因此为了机器的过热运行，保护机械设备的正常运转，需要对其进行光电自动化检测。检测的对象为实际运转下机械设备的温度，通过自动化控制将温度维持在正常的水平。
3.2 光电自动化检测技术在防火隔热中的应用
光电自动化技术在防火隔热领域有着积极的作用，锅炉设备工作时由于其生产条件要求，其外部的材质需要符合防火隔热的相关要求。在一般情况下，锅炉除了对于自身的建造材料有一定的要求以外，对于外部的隔热层也有一定的要求。若相关安全措施没有到位，不但影响整体的生产效率，还会影响生产人员的生命财产安全，因而需要对于锅炉定期进行光电自动化检测。保证锅炉的外部隔热层以及隔温层能够起到预期的作用，降低锅炉作业生产中潜在的隐患。
3.3 光电自动化技术在生活中的应用
光电自动化不仅能够保障工业生产时仪器设备的安全性，同时其也是人们生活中常见的一种技术，只不过对其有真正了解的人少之又少。光电自动化技术常常被应用到家用电器身上。例如手机录音机的声音转换功能用到了对应的电容传感器；自动感应灯则为光敏电阻；数码相机内的自动聚焦功能以及遥控接收器的红外检测的功能等。因此可以看出，光电技术自动化检测不仅与工业生产有着密切的联系，同时也与人们的日常生活密切相关。光电技术自动化检测一定程度上构成了现代科技社会，是社会发展的技术支持，因此应当得到人们对其应用的重视。
4 光电技术在自动化检测中所存在的问题及对策
4.1 传输过程中的问题
数据传输是光电技术自动化检测的一个重要环节，其对机械设备的自动化运转起到了关键的作用。若数据的传输有遗漏或者错误，将导致故障的出现。尽管光电技术自动化检测相较于以往数据传输得到了安全性以及速度传输上的升级，但是在实际的检测过程中发现其易受发射电路以及接收电路的影响[4]。因而为了很好地解决传输的问题，需要借助先进的光学以及电学技术来改进接收电路和发射电路，因而从根本上解决数据传输的问题，保证光信号与电信号转换的正常进行。
4.2 发射电路中的供电问题
自动化测量的过程有时包含了许多光电信号的转换，因而对于进行自动化检测的发射电路有了更高的要求，其中由于电压不稳定导致的不精确结果导致了资源的浪费。目前我国发射电路中的发射点主要运作方式包含了以下几种：第一种为通过高压母线解决供电问题，第二种为低压电供电，第三种为高压电池供电。其中高压母线是解决供电问题的最优方案，因而发射电路的供电应根据实际情况从这三种供电方式中选择合适的方式来保持电压的稳定。
4.3 检测结果的误差较高
虽然光电技术自动化检测的优势较为显著，但从实践结果进行分析可以发现检测结果存在误差。仍无法避免一些因为外部因素的带来的误差，在检测的过程中，要尽最大努力保证检测结果的准确性。降低误差的有效措施包括有：第一，检测工作人员熟悉不同检测方法的误差原因。第二，在进行检测时，可以将多种检测技术融合进行综合运用。第三，提升检测仪器的精准度，从检测源头上控制精准度。第四，对于被检测对象要进行实际情况的调查，根据实际情况选择合适的光电技术检测方法。
5 结束语
综上所述，在科学信息技术日新月异的今天，自动化检测技术的体系发展越来越成熟，但光电技术在自动化检测中的应用仍存在着一定的局限性，应当通过反复的实验提升其精准度，为我国实现自动化全面发展打好基础。
参考文献：
[1]张易，马卫红.反射式光电法纱线检测中信号影响因素分析[J].光学仪器，2017，39（3）：47-52.
[2]杜文锋.光电传感器在自动控制中的应用分析[J].中国设备工程，2017（18）：130-131.
[3]基于小波变换的压缩感知理论对水质检测紫外-可见光谱数据的去噪研究[J].光谱学与光谱分析，2018（3）：844-850.
[4]李天旭，邢砾云，姬嗣乘，等.光电检测电路在石油产品运动粘度自动测定中的应用研究[J].科学技术创新，2017（31）：83-84.
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