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三次元怎么做儀器校準(zhǔn)？計(jì)量校準(zhǔn)內(nèi)容有哪些？
2022-12-01 11:00
由于側(cè)重點(diǎn)不同，各國(guó)制造商和計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)部門(mén)對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)提出了幾種儀器校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。在各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)之中，推薦的標(biāo)準(zhǔn)裝置并不完全相同，可根據(jù)測(cè)量的目的和要求進(jìn)行選擇。
標(biāo)準(zhǔn)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的標(biāo)定所使用的標(biāo)準(zhǔn)裝置有很多種。在周期性?xún)x器校準(zhǔn)中，通常使用的標(biāo)準(zhǔn)裝置是雙屏激光干涉儀、量塊和步距規(guī)。檢驗(yàn)中常用的標(biāo)準(zhǔn)有量塊、階梯量規(guī)、球板、孔板、標(biāo)準(zhǔn)球、球棒、環(huán)形量規(guī)、三維標(biāo)準(zhǔn)等。常用的儀器校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)介紹如下。
1.球板
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范之中引入了球板，作為評(píng)定長(zhǎng)度測(cè)量不確定度的可選工具。其優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單快捷，可追溯性強(qiáng)。球板是一個(gè)二維標(biāo)準(zhǔn)，它比一維標(biāo)準(zhǔn)能獲得更豐富的信息。例如，如果測(cè)量具有25個(gè)球的球板，可以獲得300個(gè)長(zhǎng)度測(cè)量。值，兩個(gè)相交的測(cè)量對(duì)一個(gè)球棒與25個(gè)球?qū)?dǎo)致600測(cè)量。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的所有幾何參數(shù)都可以通過(guò)測(cè)量球面中心間的距離來(lái)計(jì)算。球板的校準(zhǔn)方法并不復(fù)雜，但儀器校準(zhǔn)的不確定度比量塊差，且球板的最大和最小長(zhǎng)度尺寸受到限制。球盤(pán)是精度較低的中小型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的可選標(biāo)準(zhǔn)。
以球板為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)計(jì)算點(diǎn)棟距離來(lái)校準(zhǔn)長(zhǎng)度測(cè)量指示的誤差。
常用的球板有5排5列，240mmx240mm，332mmx332mm，532mmx532mm。最大的球板可以做成1mx1m，有17排x17列標(biāo)準(zhǔn)球。球板采用鋼制，標(biāo)準(zhǔn)球采用陶瓷材料制成，采用液氮冷卻技術(shù)夾緊固定。標(biāo)準(zhǔn)球在球棒的兩邊都可以檢測(cè)到。
2.雙頻激光干涉儀
雙頻激光干涉儀是一種高精度、便攜式干涉儀。由于其抗干擾能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊湊，信號(hào)穩(wěn)定，不僅可以在實(shí)驗(yàn)室條件之下使用，也可以在車(chē)間使用。其測(cè)量長(zhǎng)度可達(dá)十幾米甚至幾十米。此以外，它還有著廣泛的應(yīng)用。除了儀器校準(zhǔn)長(zhǎng)度之外，如果配備相應(yīng)的光學(xué)附件，還可以測(cè)量直線度、小角度、平面度、速度、平行度等。也可用于校準(zhǔn)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。三個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的垂直度等。是精密機(jī)械、造船、飛機(jī)制造業(yè)進(jìn)行大規(guī)模精密測(cè)量不可缺少的精密儀器，其技術(shù)已相當(dāng)成熟。
雙頻激光干涉儀的特點(diǎn)是測(cè)量精度高，儀器固有的系統(tǒng)誤差僅為0.1μm（L為測(cè)量長(zhǎng)度，單位為m），測(cè)量范圍大，測(cè)量數(shù)據(jù)豐富，適用于測(cè)量三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的各種幾何誤差。但該設(shè)備價(jià)格昂貴且需要專(zhuān)用設(shè)備，技術(shù)性強(qiáng)，對(duì)操作人員要求高，耗時(shí)長(zhǎng)，且測(cè)量任務(wù)無(wú)法直接追溯到源頭。更適用于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的出廠驗(yàn)收試驗(yàn)，和大型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)示值誤差的附加儀器校準(zhǔn)。
3. 量塊
儀器的量塊是儀器校準(zhǔn)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)示值誤差最常用的物理標(biāo)準(zhǔn)。其優(yōu)點(diǎn)是適用范圍廣，安裝操作方便，可追溯性強(qiáng)，準(zhǔn)確度高。缺點(diǎn)是測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，最大測(cè)量長(zhǎng)度僅為1m。
用量塊測(cè)量時(shí)，需將選定的不同長(zhǎng)度的量塊安裝在專(zhuān)用的支架之上，使量塊的方向與被測(cè)軸線或空間方向一致。特殊支架之上有可調(diào)節(jié)的支撐點(diǎn)。安裝量塊時(shí)，應(yīng)注意將量塊支撐在0.2113L的支撐位置。（L是量塊的長(zhǎng)度），以確保量塊的兩個(gè)測(cè)量表面相互平行。
在測(cè)量結(jié)果之中應(yīng)引入標(biāo)準(zhǔn)量塊修正量和溫度偏離20°C時(shí)的溫度修正量。
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