制造质量工程是先进制造业中最为重要的一环。它解决产品在线质量控制是生产过程中的质量保证与质量控制的原理、方法和技术。它的研究目标是提高产品的制造质量和市场竞争力。测试计量学科的任务就是为先进制造业和国民经济重大课题服务，提高现代制造质量工程的水平。本课题研究现代制造的质量控制、溯源中的几个关键性测试计量技术方法和基础理论。研究的侧重点是它们的基础性，创新性和系统性，兼顾质量管理工程。

设计了一种基于平晶扫描的轴类零件直径测量系统。激光透射旋转的平晶产生扫描平行光．扫描光偏移光轴的距离是入射角及平晶自身参数的非线性函数，光电检测及计时电路获得测量周期和对应被测工件边缘的信号跳变时间，根据时间与转动角度的比例关系将所得时间量换算成人射角度，最终实现直径测量。利用刀口法进行标定实验，分别采用参数拟合法和RBF神经网络法确定实际非线性测量方程，完成了各测头的标定，进一步实现多测头系统标定，在100mm的测量范围内，3δ重复性误差为0．006mm，测量误差为±0．010mm。

为提高电子经纬仪系统的工作效率,将图像处理技术与传统测量方法相结合,提出了基于插值算法的自动电子激光经纬仪空间点坐标测量方法。首先介绍了系统结构,接着说明了外置摄像系统在近距离长焦模式下实现光学放大,利用质心算法得到亚像素级别的目标定位精度的方法;然后利用电子激光经纬仪扫描线模型,通过离散点插值方法得到概率瞄准状态下经纬仪对准目标质心时的精确角度值,最后通过前方交会法计算空间点三维坐标。实验数据表明,该方法可以有效提高测量效率,在20 m×20 m空间范围内获得不低于±0.02 mm/m的测量精度。

设计了一种基于视觉的激光电子经纬仪跟踪引导系统来提高电子经纬仪工作效率,实现其在大空间范围内目标点的动态测量。介绍了跟踪引导系统结构组成并分析了外置扫描设备以及激光电子经纬仪的运动特性。建立扫描设备运动学模型,说明了利用空间坐标转换关系,通过光轴搜索法实现了经纬仪激光点自动引导的策略。然后,给出了镜头的变焦控制方法。最后,提出了基于扩展Kalman滤波估值的运动目标动态跟踪方法,将动态目标物与经纬仪激光点同时定位于摄像机视场中心区域。实验结果表明,所提方法能够正确预测估计运动目标状态,经纬仪激光点引导精度最终可达0.08（°）/m。该系统结合了激光跟踪动态测量以及电子经纬仪不受测量目标类型限制的优势,实现了基于激光电子经纬仪的传统空间角度交汇方法在动态精密测量领域的应用。

分析了激光衍射法测量细丝直径技术中影响精度的几个主要因素，研究了一种微弱衍射条纹的精密处理及识别技术，有效地提高了测量精度，实测结果表明，文中讨论的技术能在１０￣５０μｍ的范围内实现正负０．１μｍ的重复精度，分辨力优于０．０１μｍ。

由前向衍射图样可以测量粒子尺寸，但是难于获得关于粒子的全部信息，文中在反向散射理论分析的基础上提出了一种能精确测量红细胞几何尺寸和表面凹陷深度的测量仪器，并说明了被测粒子有序排列的方法及意义。

介绍了高温测量中传统温度传感器的缺陷,提出了一种新型的非金属温度传感器--石墨纤维热电偶,并对该传感器的特性、加工方式、应用环境进行了分析.设计了温度传感器的放大、滤波、模数转换、数字化处理的硬件电路,并采用分段曲线拟合方法对传感器的非线性进行了校正,从而使传感器在较大的测量区间内具有良好的可靠性.从理论上分析,该传感器测量温度高达3000℃以上,解决了高温环境下钢水温度的连续测量问题.

为实现对磁性零件的在线计数检测,开发了一种在线式磁性零件激光光电计数仪系统.采用激光光源,缩束光管,光束发散小,准直性好;采用对辊式自动排料机构和圆刷式梳料器,工件排列有序,下料速度快,解决了目前磁性零件大批量计数的问题.该计数仪具有计数准确、快速和适应多种规格产品计数的特点,对φ3～100mm和厚度1～20mm的零件均可进行计数,并且计数速度可达到1000件/分以上,已应用于实际生产中.

本文针对大型物体自由曲面测量中,传感器单元测量区域小等问题,提出了一种基于粘性目标实现空间图像拼接的方法.采用基于旋动理论,利用相邻图像块中三个粘性目标的空间位置信息确定视觉测量系统姿态的变化,完成空间图像块的拼接.相关实验表明,基于粘性目标实现空间三维图像数据的拼接是可行的,拼接数据空间点距离的相对误差小于0.6%.

简述了使用临界角角度传感器的探针驱动角度检出型ＡＦＭ的测量原理及在液体中进行测量的原理，并对在空气中和液体中的测量结果进行了分析比较。