冯其波
激光与光电检测、轨道交通安全检测技术与系统等
个性化签名
- 姓名:冯其波
- 目前身份:
- 担任导师情况:
- 学位:
-
学术头衔:
博士生导师
- 职称:-
-
学科领域:
水文学
- 研究兴趣:激光与光电检测、轨道交通安全检测技术与系统等
冯其波,男,1962.5.29出生,汉族,教授,博士生导师。现从事专业:仪器仪表,自动检测与控制,激光与光电检测,轨道交通安全技术,无损检测、光学工程等。国际国学工程学会(SPIE)、美国精密工程学会(ASPE)正式会员、中国机械工程学会、铁道学会高级会员。近10年来,主要从事激光与光电检测、轨道交通安全检测技术与系统等方面的研究工作。共获得国家专利14项,发明专利5项,其中两项成为铁道部推广产品。共发表论文60余篇,EI检索论文12篇。1998年-1999年受国家留学基金委选派到美国University of North Carolina at Charlotte 进修访问1年,主要从事数控机床与加工中心动态误差的检测工作,2001年出访日本。在激光与光电检测方面:20世纪90年代,首次提出了光学卡尺的测量原理,实现了对诸如发电机组1~10米大轴直径的高精度测量,获得1项发明专利1项和1项实用新型专利。就激光多自由同时测量方面的研究,提出了一种新的激光五/六自由度测量方法,提出了一种共路光线漂移测量与补偿的方法,能减少或消除光各种光线漂移引起的直线度、俯仰、偏摆角测量误差,获得1国家发明专利和一项实用新型专利,还申请了一项发明专利。在轨道交通安全检测技术与系统方面:首先提出一种基于平行四边形机构的测量原理和技术,实现对车轮踏面擦伤与磨耗的在线动态测量,先后获得3项国家专利,研制的实用系统于2001年获得铁道部发文推广[运装管验[2001]58号]。在此基础上,又进一步发展了“平行四边形机构”的测量原理与技术,实现对轮对15个几何参数的全自动测量,获得两项国家专利,2003年铁道部再次发文推广[运装管验[2003]392号], 并得到铁道部的项目资助,继续利用这一原理实现对客车进库时的轮对几何参数的在线动态测量。另一项专利[产品在国际招标中中标,20套仪器[TS-1型钢轨温度应变测量仪]己交全国9大路局使用,为国家节约30多万美元外汇。在教学和人才培养方面:先后为本科生研究生开设了10门课程,其中5门为必修课程;指导硕士研究生20人,其中8人已毕业;指导博士研究生8人,指导青年教师6人,1998年被学生评为北方交通大学10位最受欢迎的教师之一。此外,目前是北京交通大学“十一五”211学科“轨道交通载运工具运行安全技术与工程”方向的负责人和理学院光电检测学科方向的带头人。
-
主页访问
3949
-
关注数
0
-
成果阅读
775
-
成果数
10
冯其波, 匡萃方, 冯其波*, 张斌, 陈士谦
,-0001,():
-1年11月30日
提出了一种基于半导体激光单模光纤组件同时测量直线导轨四自由度误差的新方法。以单一准直的激光束作为测量基准,用角锥棱镜和分光器分别作为直线度误差、角度误差测量的敏感器件,实现了水平和竖直方向直线度及俯仰角、偏摆角四个自由度误差的同时测量。分析了系统的测量原理,进行了稳定性、重复性以及与美国API 5D测量系统比对实验,验证了本系统的可靠性。系统测量直线度的分辨率小于0.1μm,角度的分辨率小于0.5π。测量方法具有结构简单、移动部分不带电缆和现场测量方便等优点。
激光测量, 直线度误差, 角度误差, 四自由度, 直线导轨
-
117浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
296下载
-
0评论
-
引用
冯其波, 徐旸
,-0001,():
-1年11月30日
激光干涉仪具有测量范围大、精度高等优点,在计量和工业等许多领域得到广泛应用。然而这一最有代表性的测量仪器却受到了来自数控机床等许多需要多参数测量的领域的挑战。使用传统的激光干涉仪逐一进行单参数测量,然后实现多参数测量,既费时、费力,测量精度也因每次人工调整而受影响。因此发展同时测量多参数的激光系统是这些领域普遍提出并有待发展的技术问题。本文介绍了现有激光多自由度测量系统,分析了其优缺点,给出了其发展趋势。
激光干涉测量技术,, 六自由度几何量误差,, 数控机床
-
202浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
514下载
-
0评论
-
引用
冯其波, 崔建英, 刘依真, 李学哲
,-0001,():
-1年11月30日
钢轨的几何不平顺描述了钢轨垂直和水平两个方向的起伏变化,其大小直接关系到轮轨的配合以及列车的行车安全。本文提出一个新的激光测量钢轨几何不平顺的方法,采用基于直线度测量中的表桥法或臂杆法工作原理,使用激光位移传感器,通过便携式手推车和数据处理,实现对整个钢轨几何不平顺的高精度测量。
激光测量、几何不平顺、钢轨
-
94浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
412下载
-
0评论
-
引用
【期刊论文】基于平行四边形机构的车轮几何参数自动测量方法的研究
冯其波, 崔建英, 陈士谦
,-0001,():
-1年11月30日
提出了一种新的车轮几何参数的自动测量原理。利用平行四边形机构的平动特性,在测量框架上部安装多套平行四边形机构和相对应的激光位移传感器,实现车轮在车间内行走时,对其踏面任意点直径、轮缘厚度、踏面磨耗及擦伤、轮辋宽等几何参数的自动测量。采用通过式测量方式,改变了已有旋转测量方式需要测量平台和轮对支撑与旋转机构的局面。论文介绍了主要参数的测量原理和测量系统误差的自动修正方法,给出了测量系统现场试验结果。
车轮,, 几何参数,, 测量,, 平行四边形机构,, 激光位移传感器
-
45浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
216下载
-
0评论
-
引用
冯其波, 刘依真, 张斌, 崔建英
,-0001,():
-1年11月30日
文介绍一种基于半导体激光光纤组件的激光准直仪,讨论了使用角锥棱镜作为活动靶镜的测量原理,给出了准直仪的软硬件设计方案。通过各种实验表明,本准直仪可直接应用于工业测量。
激光准直,, 半导体激光光纤组件,, 直线度测量,, 四象限光电接收器
-
46浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
462下载
-
0评论
-
引用
冯其波, 赵雁, 崔建英
,-0001,():
-1年11月30日
车轮踏面擦伤是危及列车运行安全的主要原因之一。如何准确测量其大小是高速和重载列车发展中必须首先要解决的关键测量问题。提出一种新的车轮擦伤动态测量方法,不仅能实现对踏面擦伤和磨损的定量测量,同时能克服已有技术测量不能定量、测量结果受外界很多因素影响的缺点。测量系统主要由平行四边形机构、传感器、数据采集与处理等部分组成。现场试验表明:当列车速度低于15km•h-1,系统的测量误差小于0.2mm。
擦伤, 磨损, 动态测量, 轮对
-
88浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
134下载
-
0评论
-
引用
【期刊论文】Quick and dynamic measurements of geometric errors of CNC machines
冯其波, Feng, Qibo, Robert J. Hocken, Jimmie A Miller
,-0001,():
-1年11月30日
In this paper, a system that is used to measure dynamically all kinds of geometric errors of CNC machines is introduced, and some experiment results are given. The experiment results showed some significant differences between the static and dynamic error characteristics. Through analyses of the dynamic signals in both time and space fields, some error resources of the CNC machines can be found. In addition, any shape of contouring errors can be directly measured by this system without using a ball bar or other devices, which provides a simple and practical way to evaluate contouring errors of CNC machines.
Machine Tool Metrology,, Geometric Errors,, and Dynamic Measurement
-
54浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
307下载
-
0评论
-
引用
【期刊论文】In-situ measurements of large external diameters by a heterodyne laser interferometer
冯其波, Feng, Qibo, Liang, Jinwen
,-0001,():
-1年11月30日
A laser heterodyne interferometer has been widely used for a long time in industry, and it has advantages of both large measurement range and high accuracy. So, how to directly use this highly precise laser interferometer for measuring dimensions of large-scale workpieces, especially large diameters, is a target to be pursued. Due to the difficulties of aiming at and positioning the measured points in the measurements of large wokepices, this problem has not been solved up to now. Here, a novel and very simple method of aiming at and positioning the measured points in the dimension measurement of a large-scale workpiece by a single laser beam is put forward, and high-precision measurements of large dimensions can be realized by a commercial available laser heterodyne interferometer. High accuracy, large measurement range and convenience of operation are some distinguishing features of this method. The experiment results on both a 1000mm-gauge block and a 500mm-diameter showed that the uncertainty (three sigma) within 5μm in measuring an one meter diameter was obtained by the system.
Large Diameter,, Aiming and Positioning,, Laser Interferometer
-
39浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
208下载
-
0评论
-
引用
【期刊论文】A straightness measurement system using a single-mode fiber-coupled laser module
冯其波, Feng Qibo*, Zhang Bin, Kuang Cuifang
,-0001,():
-1年11月30日
In this paper, a quite simple and novel straightness measurement system is proposed. The laser beam from a single-mode ber-coupled laser module is highly stable, and can be used as the reference line for straightness measurements of any mechanical system. A corner retro-re ector is used as the moving target in the system in order to sense the straightness error and to re ect laser beam from easurement head back to it. In this way, there is no cable connection in the moving target, which is necessary for straightness measurements in workshop. At the same time, relationship between voltage output from a quadrant photodiode detector and its displacement was analyzed, and the theoretical analysis shows a good consistence with practical measurement results, which gives a way to enlarge the measurement range of the system. Comparative results of straightness measurement with a dual frequency laser interferometer were given, and repeatability with one micrometer at the distance of 1 m was gotten by the system.
Straightness measurement, Single-mode ber-coupled laser module, Quadrant photodiode detector
-
35浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
63下载
-
0评论
-
引用
【期刊论文】A new algorithm to calculate first analytical derivatives in lens optimization design
冯其波, Qibo Feng
,-0001,():
-1年11月30日
Calculation of derivatives of the merit function with respect to variables by a difference method is a time-consuming operation in any optimization program and is especially so when the merit function includes rms spot size, wave aberration etc. Here, a novel algorithm by which analytical derivatives can be obtained is presented. The results of computation show that the analytical derivatives need much less computation time and have much higher accuracy compared with the traditional finite difference method.
Analytical derivatives,, Lens optimization design,, Finite difference,, and Optical system design.,
-
55浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
71下载
-
0评论
-
引用