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三次元儀器校準

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三次元儀器校準
由于側重點不同,各國制造商和計量标準部門對三坐标測量機提出了若幹份計量标準。在各國的标準中,所推薦使用的标準器也是不完全相同,可以根據測量目的和要求加以選擇。
标準三坐标測量機校準所用的标準器種類繁多,在周期校準中,通常采用的标準器是雙屏激光幹涉儀、量塊、步距規等。在中間檢查中通常采用的标準器是量塊、步距規、球闆、孔闆、标準球、球棒、環規、3D标準器等。下面介紹常用的标準器。
一、量塊
儀器計量量塊是對三坐标測量機進行示值誤差校準時最常用的實物标準器。它的優點是使用廣泛、安裝操作簡便、溯源能力強、準确度高;缺點是測量時間長、最大測量長度隻有1m。
用量塊測量時,需将選取的不同長度的量塊安裝在專用支架上,使量塊的方向與要測量的軸或空間方向一緻。專用支架上有可調節的支撐點,安裝量塊時應該注意将量塊支承在離兩端0.2113L(L為量塊長度)的支承位置上,以保證量塊的兩個測量面相互平行。
測量結果中應引入标準量塊修正量和溫度偏離20℃時的溫度修正。
二、球闆
标準規範中引入了球闆作為長度測量不确定度評價的一種可選擇的工具。它的優點是操作簡便、快速,溯源能力強,球闆是二維标準器,可獲得比一維标準器更豐富的信息,如對25個球的球闆進行測量,可以得到300個長度測量值,對25個球的球闆進行兩個相交位置的測量将得到600個測量數據。通過球心距的測量可以計算得到三坐标測量機所有幾何參數。球闆的校準方法并不複雜,但校準的不确定度比量塊差,同時球闆的最大和最小長度尺寸受到限制。球闆對較低準确度的中小型坐标測量機是可選的标準器。
使用球闆作為标準器,是通過計算點間距離進行長度測量示值誤差的校準。
常用的球闆為5行x5列,240mmx240mm,332mmx332mm,532mmx532mm。最大的球闆可制成1mx1m,有17行x17列标準球。球闆為鋼制材料,标準球為陶瓷材料制成,通過液氮冷卻技術将陶瓷卡緊固定。标準球在球闆的兩面均可探測到。
三、雙頻激光幹涉儀
計量校準雙頻激光幹涉儀是一種高準确度、便攜式的幹涉測量儀器。由于其信号的抗幹擾能力較強,結構緊湊、信号穩定,不僅可在實驗室條件下使用,也适用于車間現場,其測量長度可達十幾米乃至幾十米。此外,它的使用範圍也廣泛,除測長外,如配以相應的光學附件,還可以進行直線度、小角度、平面度、速度、平行度的測量,也可以用來校準三坐标測量機三個運動方向的垂直度等。是精密機械、船舶和飛機制造業中大尺寸精密測量的不可缺少的精密儀器,技術相當成熟。
雙頻激光幹涉儀的特點是測量準确度高,儀器固有系統誤差僅為0.1Lum(L為測量長度,單位是m),測量範圍大,測量數據豐富,适合測量三坐标測量機各項幾何誤差。但設備昂貴需要專門配備,技術性強,對操作人員要求高,較費時,并且對測量任務不能直接溯源,較适合三坐标測量機的出廠驗收檢測和對大型三坐标測量機示值誤差的附加校準。zhongte55476.cn/

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