精密刻劃系統(tǒng)中光強穩(wěn)定性的測控方法研究.pdf

1、水準標尺是在水準測量中廣泛使用的一種標準量具，其質量標準主要由標尺尺帶的線紋分劃精度決定，該值的大小直接影響著水準測量結果的準確度，因而設法提高水準尺的制造精度一直是人們研究的問題。長久以來，國產水準尺由于技術落后、工藝穩(wěn)定性差等原因，水準尺的精度不僅遠低于進口水準尺，也難以達到國家標準規(guī)定的精度要求（中國國家標準要求水準尺分劃誤差小于13μm，GB/12897-2006），以至于高精度水準測量使用的水準尺主要來源于進口。隨著我國經濟的

2、迅速發(fā)展，在大地測量或者工程測量領域對測量數據精度的要求越來越高，而對于國外產品的依賴使得測繪行業(yè)消耗了大量的資金，因而開發(fā)具有自主知識產權的條碼式水準尺制造系統(tǒng)尤為重要。
　　本文首先介紹了采用激光燒蝕法制造銦瓦水準尺時的工作原理和過程，分析了采用此法制造高精度水準標尺時，激光能量（功率）、光斑大小、掃描速度、功率穩(wěn)定性等對刻制質量的影響。這些關鍵的激光參數設置，對于水準尺制造精度起著關鍵性作用。通過反饋激光狀態(tài)與及時調整激光器

3、的參數，使得整個制造過程處于穩(wěn)定的狀態(tài)，對于生產符合國標的高精度水準標尺有著重要作用。因此，為了分析工藝因素對標尺的影響，本文通過大量實驗由正交試驗法確定激光器最佳工作參數，這樣不僅提高了水準尺的制造精度及刻制效率，也大大延長了刻劃用激光器的使用壽命。
　　激光光強穩(wěn)定性在本文中只是一種統(tǒng)稱，在這里主要指在制造銦瓦水準尺的過程中，激光能量的變化等參數對于條碼尺制造精度的影響。在整個水準尺的制造過程中，若各種參數都能保持一種穩(wěn)定的狀

4、態(tài)，對于快速穩(wěn)定的制造符合要求的水準尺是最理想的情況。由于條碼式水準尺的精度受到各種因素的影響，因而獲得這些要素與水準尺精度之間的關系很有必要。不管對于這些要素是定性分析還是定量研究，對于下一步控制激光器到達最佳加工狀態(tài)提供了一定的依據。
　　同時，為了獲取激光參量對于刻制結果的影響狀況，使水準尺刻線精度得到保證，我們采用線紋寬度在線檢測法對刻制的條碼進行檢測，根據測得的結果評價是否需要進行激光功率（電流、電壓）大小等參數的調節(jié)。