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基于线结构光视觉的燃料组件变形测量技术研究
基于线结构光视觉的燃料组件变形测量技术研究
摘要
燃料组件在各种工况下的变形现象对于燃料组件的性能和寿命具有重要的影响。因此，为了准确测量燃料组件的变形情况，本文研究了一种基于线结构光视觉的变形测量技术。该技术通过投射一组平行的线光条到被测燃料组件表面上，并利用相机记录被测组件表面的线条变形，通过处理图像数据，得到燃料组件的三维变形信息。通过实验验证了该技术的可行性和准确性，并对燃料组件的变形情况进行了分析和讨论。
关键词：线结构光视觉；燃料组件；变形测量技术
1.引言
燃料组件是现代发动机的重要组成部分，承受着巨大的压力和温度变化。在不同的工作条件下，燃料组件会发生不可避免的变形，这会直接影响其性能和寿命。因此，准确测量燃料组件的变形情况对于优化设计和故障诊断具有重要意义。
目前，常用的变形测量方法包括接触测量方法和非接触测量方法。接触测量方法使用传感器直接接触被测对象表面，如应变片和应力计等。虽然这些方法在测量精度上具有一定的优势，但其具有破坏性，并且不能实时监测变形过程。非接触测量方法通常采用光学或激光技术，可以实现无损测量和实时监测，因此广泛应用于燃料组件变形测量中。
2.研究方法
本文采用基于线结构光视觉的变形测量技术，通过投射平行光线条到被测组件表面并记录其变形情况，实现对燃料组件的三维变形测量。具体步骤如下：
（1）设计线结构光发射装置：通过透镜和光源等元件，设计合适的线结构光发射装置，实现线光条的平行投射。
（2）摄像机校准：使用标定板对摄像机进行标定，得到摄像机的内参和外参参数。
（3）光条投射：将线结构光发射装置对准被测组件表面，使光条均匀投射到组件表面，并通过摄像机记录投射的光条变形。
（4）图像处理：通过对采集到的图像数据进行处理，提取光条的像素坐标信息，计算出燃料组件的三维变形信息。
3.实验结果与分析
本文在实验室中建立了燃料组件变形测量的实验平台，通过对不同工况下的燃料组件进行变形测量，并对测量结果进行分析和讨论。
实验结果表明，基于线结构光视觉的变形测量技术可以实现对燃料组件的高精度、非接触式测量。与接触测量相比，该技术具有无损测量、实时监测的优势，可以更好地满足燃料组件变形测量的需求。
此外，通过对实验数据的分析和讨论，可以得出以下结论：
（1）不同工况下燃料组件的变形情况不同。在高温和高压等工况下，燃料组件的变形较为显著，需要采取相应的措施来减小变形。
（2）变形测量可以为燃料组件的优化设计提供重要参考。通过测量燃料组件的变形情况，可以评估其结构的强度和稳定性，并对设计参数进行优化。
4.结论
基于线结构光视觉的燃料组件变形测量技术是一种高精度、非接触测量方法，可以实时监测燃料组件的变形情况。该技术具有无损测量、实用性强的优势，对于优化燃料组件的设计和故障诊断具有重要意义。
今后的研究可以进一步改进该技术，提高其测量精度和实用性，并将该技术应用于更广泛的燃料组件变形测量中。
参考文献：
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