TQGCML 4749-2024 激光测厚系统设计规范

摘要：本文件规定了激光测厚系统的设计要求、功能指标、性能参数、测试方法及验收规则。本文件适用于采用激光技术进行材料厚度测量的系统设计与开发，以及其他相关领域的厚度测量设备。
Title：Design Specification for Laser Thickness Measurement System
中国标准分类号：L80
国际标准分类号：17.040.20

激光测厚系统设计规范中，TQGCML 4749-2024相比旧版在数据处理部分有显著更新。新版引入了“基于卡尔曼滤波的数据平滑算法”要求，这是为了提高测量精度和抗干扰能力。

以这一条为例，我们来详细解读其应用方法。首先，在系统设计时需确定状态变量与观测变量。通常状态下，激光位移传感器输出值为观测变量，而厚度则为状态变量。

接下来构建数学模型。状态转移方程采用线性化处理，例如假设厚度变化速率恒定，则状态向量可设为[X(t), X'(t)]^T。观测方程直接使用传感器输出值作为测量值。

初始化阶段要设定初始状态估计值及协方差矩阵。实际操作中可以通过多次预实验获得初值，并根据经验给定一个较大的协方差表示不确定性。

迭代过程中先进行预测步骤：利用上一时刻的状态估计值计算当前时刻的状态预测值及其误差协方差。然后执行更新步骤：接收传感器的新观测值后，计算增益矩阵，结合预测值与观测值生成新的状态估计值并调整协方差。

通过这样的方式，系统能够有效减少随机噪声影响，提升长期稳定性。在具体实现时还需要注意选择合适的采样频率以及合理设置滤波参数，确保既能快速响应又能保持平稳输出。