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1、一种空间曲线型长距离微细管道内表面形貌检测方法，其特征在于：方法的步骤为：1)激光器出射光束经扫描镜和反射镜两次反射后，在管道内壁上形成一个微小的光斑D，该光斑由透镜接收后在二维位置传感器光敏面上得到像点N，设点D和点N到测量仪中轴线的距离分别为R和r，扫描镜的偏转角为θ，透镜主面间距为d，点B是激光束在扫描镜面的投射点，而点B’是B关于带孔反射镜面的对称点；L表示点B’到二维位置传感器光敏面的距离，f表示透镜左主面到二维位置传感器光敏面的距离；则根据光学几何关系求得管道内壁上点D到测量仪中轴线的距离：a和b的计算公式为：t为透明窗的厚度，α1、α2分别为激光经反射镜后反射后通过透明窗的入射角和折射角，β1、β2分别为激光经管道内壁反射后通过透明窗的折射角和入射角，计算公式分别为：α1＝90°-2θ，α2＝arcsin(sin α1/ir)，β1＝arcsin(ir sin β2)，β2＝arctan(r/f)其中，ir为透明窗的折射率；2)以二维位置传感器接收透镜的中心O为原点，测量仪中轴线OC为z轴，建局部三维坐标系，管道内壁上一点D的位置表示为：其中ω为OPN和OPu的夹角，表示扫描镜的旋转角度，OP为二维位置传感器光敏面中心，OPu为二维位置传感器光敏面的主方向；3)管道内表面形貌测量仪在管道中静止不动，而微型马达带动扫描镜绕检测器中轴线旋转360°，计算出管道内壁一个截面环上各个采样点的位置坐标；4)当相邻两采样点到测量仪中轴线的距离差小于0.1mm时，则该采样位置未存在缺陷；当相邻两采样点到测量仪中轴线的距离差大于0.1mm，则该采样位置存在缺陷。 |
