基于CCD视觉光栅式三等金属线纹尺标准装置的研究

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三等标准金属线纹尺检定装置研究

三等标准金属线纹尺检定装置研究

三等标准金属线纹尺检定装置研究一、产品介绍:对线纹尺的测量,以纵动法为最佳选择方案。

但因条件所限,我们采用了横动测量法,通过测量仪器,把被测尺与标准尺作比较,从而推算出被检尺的长度值。

二、测量条件及设备1、选用的标准及配套设备(1)计量标准:采用一等标准金属线纹尺;(2)主配套设备:采用一米万能工具显微镜测量机。

2、测量环境:温度20土1℃;每小时变化不大于0.5℃;测量前被测尺应置于符合上述条件的室温中平衡温度的时间不少于4小时。

3、被测对象及其支承:选用一把三等标准金属线纹尺,将其与标准尺置于仪器导轨的2个工作台上,支点均选在离尺端为全长的0. 223L处,并使刻线面装成水平位置,用杠杆千分表将尺的首尾调到高低一致,同时将尺边调到与仪器导轨平行。

4、测量由二个均具有多年长度测量经验的计量技术人员进行;5、所有的标准器及配套设备均经过合乎国家规程要求的检定合格。

三、测量结果的精度分析三等标准金属线纹尺在所作的测量结果中,大的系统误差(如标准尺的示值修正量,温度计的修正量等)均已消除,而其它一些不可知(或不可控制)的系统误差具有随机性,故对所分析出来的误差因素均按随机误差规律合成,即按各项误差的平方和的平方根计算处理。

l、分析:误差因素有下列各项。

(1)标准尺的示值检定极限误差:81=±(0.1+0.4L)微米;(2)-米万工显示值检定极限误差:82=±(1+L/100)微米;(3)瞄准引起的极限误差:83=±0.5微米;(4)读数引起的极限误差:84=83;(5)温度引起的极限误差:85-士7微米;(6)违背阿贝原则而引起的误差:86=士1.5微米;(7)测试不均匀所造成的误差:87此项误差不易控制,一般采用较长的衡温时间消除它;(8)温度不稳定所造成的误差:88此项误差不易定量分析,常用改善环境条件,严格榨制温度峦化率桌消除六、结论本装置的总不确定度分析为13. 15微米,实际验证为5微米。

基于CCD和光栅尺的布氏硬度测量装置

基于CCD和光栅尺的布氏硬度测量装置
压痕 的大小 由光 栅尺 的读 数得 到 ,而不 是通过 对 C D C
( 飞机起落架 、支架 、大梁 、横梁 、尾翼 ,火箭 、舰 船发 动 机 ,装 甲车 板 、履 带 、齿 轮 等 原 材 料 及 半 成
品 、成 品件 等 ) 都 要 进 行 布 氏硬 度 检 测 。每 年 仅 用
于量值传递的标准块检测量就达上万块。布氏硬度检 测 主要应 用 的测试设 备 为布 氏硬度计 ,其 压痕 的测量
完成 图像 的对焦 后 ,移 动工 作平 台导轨 ,测量 线 相对 压痕 图像 移动 ,由人 工识 别压 痕 图像 的边 缘 ;压 痕 的 直径 、硬度值 、均 匀度 等参 数指 标依 靠 采集 并 处理 光 栅 尺的信号 自动获 得 。试 验证 明,这 种 测量 方 式基 本 不受 C D对焦及 照明强度变化 等 的影 响 ,测 量准确 度 C 容 易保 证 ,重 复性好 ,而且 自动化程度也很 高 。
中 图 分 类 号 :T 9 8 2;T 2 2 9 B 3. P 1. 文 献 标 识 码 :B 文 章 编 号 :1 7 6 4—5 9 ( 0 1 0 —0 1 —0 75 21) 6 08 3
The Br n l Ha dn s e s r me v c s d o CCD nd Gr tng Ru e i el r e s M a u e ntDe ie Ba e n a a i lr
r aie .Ast e h r n s a a u e r u o t al n f c e t ,t e vs a aiu sa lva e . el d z h ad e s w s me s r d mo e a tma il y a d ef in l c i y h i l t ewa l itd u f g e Ke r s CD;g ai g r lr r elHa d e s y wo d :C r t u e ;B i l n n rn s

三等金属线纹尺的工作温度

三等金属线纹尺的工作温度

三等金属线纹尺的工作温度:性能与稳定性
一、金属线纹尺的基本概念和应用领域
金属线纹尺是一种高精度的测量工具,广泛应用于各种工程和科学领域。

它通常由一根具有精确刻度的金属条构成,可用于测量长度、角度、形状等物理量。

三等金属线纹尺是其中一种标准等级,具有较高的精度和稳定性。

二、工作温度与三等金属线纹尺的关系
工作温度是指三等金属线纹尺在进行测量工作时所处的环境温度。

工作温度对三等金属线纹尺的精度和稳定性有重要影响。

温度变化可能导致金属线纹尺的尺寸变化,从而影响测量结果的准确性。

此外,温度变化还可能影响金属线纹尺的稳定性,进而影响其使用寿命。

三、不同工作环境下的工作温度要求
三等金属线纹尺可以在不同的工作环境下使用,如室内、室外、高温、低温等。

每种工作环境都有其适宜的工作温度范围。

例如,室内环境下的工作温度通常为20-25摄氏度,而在高温或低温环境下,则需要使用特殊的金属线纹尺,如耐高温或耐低温的型号。

四、如何确保三等金属线纹尺在指定工作温度下正常工作
要确保三等金属线纹尺在指定工作温度下正常工作,可以采取以下措施:首先,在使用前应检查环境温度是否适宜,如果温度过高或过低,应采取相应措施调整;其次,在测量过程中,应尽量保持金属线纹尺的温度稳定,避免温度变化对测量结果的影响;最后,在使用后应及时对金属线纹尺进行检查和维护,确保其精度和稳定性。

五、工作温度误差与校准
由于材料膨胀系数等原因,三等金属线纹尺在工作温度变化时可能会产生误差。

为了修正这种误差,需要进行校准。

校准可以通过比较在不同温度下的测量结果来实现,根据结果调整金属线纹尺的刻度。

三等标准金属线纹尺工作原理和维护

三等标准金属线纹尺工作原理和维护

三等标准金属线纹尺工作原理和维护工作原理金属线纹尺(Micrometer)是一种用于精准明确测量各种尺寸的仪器。

它包含一个螺纹框架,一个可滑动的螺纹套和一个测量头。

当测量头与待测物体接触时,螺纹套将会向着螺纹框架移动。

同时,螺纹框架上的刻度尺记录下螺纹套移动的数量和方向,从而得出待测物体的尺寸。

作为一个三等标准金属线纹尺,它充分ISO或GB标准并能够充分大多数试验室的日常需求。

精度为0.01毫米,辨别率为0.001毫米。

维护与保养三等标准金属线纹尺的常规维护特别简单,即注意适时清洁和保养。

清洁清洁金属线纹尺是维护其保持良好工作状态的关键操作。

在使用后,请务必适时清洗并清除可能附着在其表面的杂质和污垢。

以下是清洁金属线纹尺的步骤:1.准备清洁材料,例如干净的布或纸巾等;2.检查金属线纹尺是否有损坏;3.用布或纸巾清除金属线纹尺表面的杂质和污垢,并摇摆螺纹套和测量头以确保其畅通;4.避开使用有刺激性或腐蚀性的清洁剂;5.清洗完毕后,将金属线纹尺轻轻擦拭干燥并存放在干燥通风处。

保养对金属线纹尺进行保养可以帮忙延长其使用寿命并保持其良好的工作状态。

以下是建议的保养措施:1.注意放置位置。

金属线纹尺应放置在干燥通风处,并避开长时间曝露于阳光下或潮湿环境中。

2.避开碰撞和损坏。

金属线纹尺应保持其完整性,避开受到碰撞和其他机械损坏。

3.定期检查。

请定期检查螺纹套和测量头的移动是否正常,并查看刻度尺是否变形和损坏。

4.定期校准。

金属线纹尺的精度需要定期校准。

可以依据实际需求选择校准周期和方法。

5.储存时使用套盒。

金属线纹尺的套盒可以保证其在存储和运输中不受损害。

结论三等标准金属线纹尺是试验室日常测量工作中必不可少的仪器之一、关注其常规清洁和保养可以保持其工作精度和延长使用寿命。

在购买和使用金属线纹尺时,请务必选择符合ISO或GB标准的适当型号,并依照操作手册正确操作和维护金属线纹尺。

基于光栅条纹投影的三维测量系统标定方法的研究的开题报告

基于光栅条纹投影的三维测量系统标定方法的研究的开题报告

基于光栅条纹投影的三维测量系统标定方法的研究的开题报告一、研究背景和意义随着三维测量技术的不断发展,基于光栅条纹投影的三维测量系统作为一种非接触式测量技术备受关注。

该技术可以快速、高精度地获取物体的三维形态信息,并被广泛应用于工业制造、医学、文物保护等领域。

然而,在实际应用中,由于光源、相机等部件参数的不确定性和变化,以及测量场景的不同,使得系统的精度和稳定性都会受到影响。

因此,基于光栅条纹投影的三维测量系统的标定方法研究具有非常重要的意义。

二、研究内容和目标本文研究的内容是基于光栅条纹投影的三维测量系统标定方法。

具体包括系统的参数标定、相机外参标定、相机内参标定等方面。

目标是建立一种精度高、可靠性好的标定方法,提高系统的测量精度和稳定性,以满足实际应用需求。

三、研究方法和步骤本文采用实验研究和理论分析相结合的方法,具体步骤如下:1.设计标定板。

使用CAD软件设计标定板的光栅结构,保证光栅周期合适且稳定。

2.确定光源位置。

通过光源运动的方式,确定光源与标定板的距离和角度,保证光栅投影的稳定性和可视性。

3.采集光栅图像。

使用相机采集标定板上的光栅图像,确保采集的图像数量和质量。

4.参数求解。

根据采集到的光栅图像,通过计算机视觉的方法,求解光源位置、相机外参和内参等参数。

5.标定结果分析。

对求解得到的标定参数进行分析,验证标定结果的准确性和可靠性。

四、预期研究成果和创新点本文的预期研究成果是建立一种基于光栅条纹投影的三维测量系统标定方法,实现标定结果的精度高、可靠性好,提高系统的测量精度和稳定性,满足实际应用需求。

本文的创新点主要体现在以下几个方面:1.针对光栅条纹投影系统的特点,对参数标定、相机内外参标定等方面进行深入研究。

2.采用实验和理论相结合的方法,提高标定结果的准确性和可靠性。

3.结合实际应用需求,对标定方法进行优化,提高系统的测量精度和稳定性。

五、可行性分析本文的研究对象是基于光栅条纹投影的三维测量系统标定方法,目前已有许多相关研究。

三线阵CCD立体测绘相机总体技术研究

三线阵CCD立体测绘相机总体技术研究

总之,面阵CCD航测相机作为航空摄影测量的一种重要装备,具有广泛的应 用前景和发展潜力。通过对其成像模型和图像处理技术的深入了解和掌握,能够 更好地发挥其优势,提高拍摄效果和应用水平。随着未来技术的不断进步和应用 需求的增长,面阵CCD航测相机将会在更多领域得到广泛应用和发展。
参考内容二
一、引言
基于面阵CCD相机的高能射线工业CT技术已经在许多领域得到了广泛的应用。 例如,在航空航天领域,它可以用于检测飞机发动机叶片的疲劳裂纹;在医疗领 域,它可以用于诊断肿瘤等疾病;在食品工业中,它可以用于检测食品的新鲜度 和质量。随着技术的不断发展,这种技术还将进一步拓展其应用领域,提高检测 精度和效率。
面阵CCD航测相机是一种用于航空摄影测量的高性能相机,它采用电荷耦合 器件(CCD)作为感光元件,能够将所接收的光信号转换为电信号。与传统的胶 片相机相比,面阵CCD航测相机具有更高的分辨率、更灵活的曝光时间和更低的 噪声水平。
面阵CCD航测相机的成像模型包括光捕捉、成像原理和噪声产生三个主要部 分。光捕捉是指相机对光的敏感程度,它取决于CCD的量子效率、光学系统的透 过率和镜头焦距等因素。成像原理主要是指通过对CCD上感光元件的阵列进行采 样,将光信号转换为电信号,再经过A/D转换和数字信号处理,最终生成数字图 像。噪声产生主要来自CCD本身、读出电路和外部环境等因素,这些噪声会影响 图像的清晰度和精度。
4、需要精确校准:由于三个传感器需要精确校准以确保测量准确性,因此 校准过程可能比较复杂。
参考内容
基本内容
面阵CCD航测相机在航空摄影测量中具有广泛的应用,其成像模型与处理技 术是提高拍摄效果的关键。本次演示将对面阵CCD航测相机的成像模型进行详细 解析,并介绍图像处理的相关技术和方法,最后通过实例分析,总结其应用优势、 不足及改进意见。

一种基于光纤光栅的三轴试样体变测量装置及方法[发明专利]

一种基于光纤光栅的三轴试样体变测量装置及方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010927586.1(22)申请日 2020.09.07(71)申请人 中国海洋石油集团有限公司地址 100010 北京市东城区朝阳门北大街25号申请人 中海油研究总院有限责任公司 大连理工大学(72)发明人 李清平 周守为 周建良 吕鑫 庞维新 赵佳飞 黄婷 刘永飞 赵晶瑞 何玉发 刘卫国 李洋辉 朱军龙 秦蕊 樊奇 葛阳 (74)专利代理机构 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245代理人 冀志华(51)Int.Cl.G01N 3/02(2006.01)G01N 3/04(2006.01)G01N 3/06(2006.01)G01N 3/24(2006.01)(54)发明名称一种基于光纤光栅的三轴试样体变测量装置及方法(57)摘要本发明涉及一种基于光纤光栅的三轴试样体变测量装置及方法,其特征在于,圆形底座,设置在所述圆形底座中部的三轴试样以及均匀围设在所述三轴试样外围的若干测量棒体;各所述测量棒体包括棒体本体以及沿轴向等间隔设置在所述棒体本体表面的若干应变传感器件;所述棒体本体采用可形变材料,且能够随着所述三轴试样的变形而同步弯曲,并始终与所述三轴试样接触;每一所述应变传感器件均包括若干光纤布拉格光栅,且各所述光纤光栅通过光纤串联连接,形成准分布式的应变传感序列。

本发明可以广泛应用于三轴试样体变测量领域。

权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 111896368 A 2020.11.06C N 111896368A1.一种基于光纤光栅的三轴试样体变测量装置,其特征在于,包括:圆形底座,设置在所述圆形底座中部的三轴试样以及均匀围设在所述三轴试样外围的若干测量棒体;各所述测量棒体包括棒体本体以及沿轴向等间隔设置在所述棒体本体表面的若干应变传感器件;所述棒体本体采用可形变材料,且能够随着所述三轴试样的变形而同步弯曲,并始终与所述三轴试样接触;每一所述应变传感器件均包括若干光纤布拉格光栅,且各所述光纤光栅通过光纤串联连接,形成准分布式的应变传感序列。

一种基于机器视觉的玻璃线纹尺自动校准装置[发明专利]

一种基于机器视觉的玻璃线纹尺自动校准装置[发明专利]

专利名称:一种基于机器视觉的玻璃线纹尺自动校准装置专利类型:发明专利
发明人:王晓伟,贾晓杰,彭学伟,李淑香,邹晓华,周强,朱记全,刘权,林芳芳,李博,刘红乐,牛国栋
申请号:CN201810737457.9
申请日:20180706
公开号:CN108534621A
公开日:
20180914
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种基于机器视觉的玻璃线纹尺自动校准装置,属于计量校准技术领域,包括大理石平台以及用于支撑大理石平台的支撑架,在大理石平台上固定有底座,在底座上固定有圆柱形导轨,在圆柱形导轨上滑动连接有检测平台,在检测平台上设有第一条形通槽和第二条形通槽,所述第一条形通槽用于固定高等级标准玻璃线纹尺,第二条形通槽用于固定待校准玻璃线纹尺,在底座上固定有弯梁,在弯梁上固定有防热钢梁,在防热钢梁上左右并排固定有第一摄像装置和第二摄像装置;在底座前方的大理石平台上设有闭环运动控制系统;实现了一种集精确运动控制技术、机器视觉技术和图像处理技术为一体的玻璃线纹尺自动校准装置。

申请人:河南省计量科学研究院
地址:450000 河南省郑州市博学路与白佛南路交叉口向东200米路北
国籍:CN
代理机构:郑州科硕专利代理事务所(普通合伙)
代理人:侯立曼
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影像式钢直尺自动检定装置的研制

影像式钢直尺自动检定装置的研制

影像式钢直尺自动检定装置的研制
钢直尺作为最简单的长度量具,广泛用于测量零件的尺寸等。

然而钢直尺的自动化检定一直以来是计量部门急需解决的问题之一,为了满足工业信息化程度越来越高的计量检定需求,寻求一种能够实现快速、高效、精确的检定方法是计量部门的当务之急。

传统的目视估读误差的方法由于操作复杂、检定速度慢、数据不准确等因素越来越难以适应当前钢直尺检定市场的需求。

因此,本课题在陕西省计量科学研究院现有技术水平的基础上,设计研制了一台基于影像法的钢直尺示值误差自动测量装置,测量方法是将被检钢直尺与标准尺对比,通过CCD相机采集刻线图像并进行处理得到误差。

该装置具备高性价比、数字化、自动化等特色,能够实现钢直尺示值误差的规范、准确、快速测量。

论文首先研究了机器视觉图像检测技术的发展和应用现状,再根据项目的实际情况和设计要求确定测量装置的设计方案。

其次,对装置结构、硬件以及软件的设计与实现方法进行深入探讨,该装置基于步进电机构建运动导轨平台,结合高精度光栅尺组成闭环控制运动系统,带动CCD相机采集测量点处钢直尺与三等金属标准线纹尺的对比图像并且进行处理得到示值误差,系统上位机软件采用C#设计、开发,完成导轨精准定位、图像采集与处理、误差数据分析以及生成标准检定报表等工作。

最后,对测量装置进行实验验证、测试并分析其误差。

本装置克服了传统测量方法的效率低、准确度差、耗时费力等缺点,实现了钢直尺示值误差的自动化测量,通过对不同型号的钢直尺进行测量实验,结果数据表明本装置能够快速、准确测量钢直尺的示值误差,满足当前钢直尺检定市场的需求。

三等金属线纹尺标准装置[发明专利]

三等金属线纹尺标准装置[发明专利]

专利名称:三等金属线纹尺标准装置
专利类型:发明专利
发明人:蒋志豪,袁仲良,蒋陶宏,马利锋,朱琦,杨懂明申请号:CN202011085063.3
申请日:20201012
公开号:CN112284199A
公开日:
20210129
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了三等金属线纹尺标准装置,包括工作台,所述工作台底端等距固定连接有支撑柱,且支撑柱底端螺纹连接有螺纹杆,并且螺纹杆底端固定连接有垫板,所述工作台表面嵌合连接有标准刻尺,且工作台顶端一侧固定安装有电滑轨,并且电滑轨内部固定安装有电滑块。

本发明中,该测量装置自动测量方法代替手动测量,机器视觉读数代替肉眼读数,操作简单方便,测量效率高,可满足企业钢卷尺测量工作要求,检定台上设有标准刻尺,无需安装标准钢卷尺,配置一套机器视觉检测装置,可方便清晰地识别被检钢卷尺、钢直尺的示值误差,配备自动导轨及导轨控制系统,可根据检测需求将视觉检测装置准确移动到检测位置,可以根据测试要求选择测试点数量。

申请人:浙江大寺计量校准有限公司
地址:310000 浙江省杭州市拱墅区大关路26号
国籍:CN
代理机构:北京中企讯专利代理事务所(普通合伙)
代理人:熊亮
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基于数字光栅投影的三维表面测量技术研究的开题报告

基于数字光栅投影的三维表面测量技术研究的开题报告

基于数字光栅投影的三维表面测量技术研究的开题报告一、选题背景随着计算机技术和光电技术的快速发展,三维表面测量技术得到了广泛应用。

传统的三维表面测量方法包括机械式、光学式等方法,但这些方法存在着测量精度低、测量效率慢等问题。

数字光栅投影技术作为一种新兴的三维表面测量方法,可以快速、准确地测量物体的三维形态,并且具有非接触式、无损伤等优点,被广泛应用于工业生产、医疗、文化遗产保护等领域。

二、选题目的与意义本课题旨在研究数字光栅投影的三维表面测量技术,探究其在各个领域的应用,并针对其存在的问题进行优化和改进。

该研究对于推动三维数字化技术的发展,提高三维表面测量的精度和效率,具有重要的理论与实践意义。

三、研究内容(1) 数字光栅投影技术的基本原理及优缺点分析。

(2) 数字光栅投影技术在工业生产、医疗、文化遗产保护等领域的应用情况分析。

(3) 基于数字光栅投影技术的三维表面测量系统设计与实现。

(4) 数字光栅投影技术在实际应用中存在的问题及其解决方案研究。

四、研究方法(1) 文献资料法:收集数字光栅投影技术的相关资料,对其进行系统的分析和比较。

(2) 实验方法:设计并实现数字光栅投影技术的三维表面测量系统,进行实验验证。

(3) 统计分析法:对数字光栅投影技术的测量数据进行分析和处理,对其精度和效率进行评估。

五、研究预期成果(1) 对数字光栅投影技术的基本原理及优缺点进行全面的分析和比较。

(2) 对数字光栅投影技术在不同领域的应用情况进行系统的调研和总结,对其应用进行深入探讨和研究。

(3) 实现基于数字光栅投影技术的三维表面测量系统,并对其进行测试和验证。

(4) 针对数字光栅投影技术在实际应用中存在的问题提出具有实际意义的解决方案。

六、研究进度安排第1-2个月:对数字光栅投影技术的基本原理及优缺点进行研究和分析。

第3-4个月:对数字光栅投影技术在不同领域的应用进行调研和总结。

第5-6个月:设计并实现基于数字光栅投影技术的三维表面测量系统。

基于CCD和光栅尺的布氏硬度测量装置

基于CCD和光栅尺的布氏硬度测量装置

基于CCD和光栅尺的布氏硬度测量装置陶继增;石伟;李金颖【摘要】将CCD和光栅尺同时应用于布氏硬度压痕测量,试验证明:系统测量结果基本不受CCD对焦及照明光强变化的影响;测量准确度容易保证,重复性好,自动化程度及效率较高,同时大大缓解了布氏硬度测量中的视觉疲劳.【期刊名称】《计测技术》【年(卷),期】2011(031)006【总页数】3页(P18-20)【关键词】CCD;光栅尺;布氏硬度【作者】陶继增;石伟;李金颖【作者单位】中航工业北京长城计量测试技术研究所,北京100095;中航工业北京长城计量测试技术研究所,北京100095;中航工业北京长城计量测试技术研究所,北京100095【正文语种】中文【中图分类】TB938.2;TP212.90 引言测量布氏硬度由于使用较大的试验力和压头球径,所以,其测试需求量较大,几乎所有的金色制品(飞机起落架、支架、大梁、横梁、尾翼,火箭、舰船发动机,装甲车板、履带、齿轮等原材料及半成品、成品件等)都要进行布氏硬度检测。

每年仅用于量值传递的标准块检测量就达上万块。

布氏硬度检测主要应用的测试设备为布氏硬度计,其压痕的测量使用布氏硬度压痕测量系统。

目前我国布氏硬度计的压痕测量系统大多采用传统的工具显微镜和读数显微镜手动操作。

计量人员在显微镜下长时间测量布氏硬度压痕的边缘,很容易造成视觉疲劳,引入测量误差,而且不同人员之间的操作误差也很大,影响了布氏硬度计量标准传递的准确可靠。

采用信号处理方式实现压痕的自动处理及计算,不仅将大大提高测量系统的准确度,而且将大幅提升自动化程度,提高效率。

布氏硬度压痕直径跨度范围大、压痕深度浅,因而压痕图像的对比度差,图像质量受光源照明、CCD摄像头的景深和对焦程度影响很大。

以往的经验表明:很多时候,肉眼虽可分辨压痕边缘的图像,却无法采用图像处理技术进一步处理,即便能够处理,计算误差也大多超出预期要求。

为解决上述问题,布氏硬度计压痕自动测量系统将压痕图像连同显微镜物镜上的测量线一并实时采集并显示到计算机屏幕上进行观测。

三等金属线纹尺检定的不确定度评定

三等金属线纹尺检定的不确定度评定

三等金属线纹尺检定的不确定度评定杨锟;严伏朝【摘要】本文详尽地论述了在一米测长机上,利用二等标准金属线纹尺对三等标准金属线纹尺进行检定时这种比较测量方法的不确定度的评定分析,给出了各种标准不确定度分量的来源、数学模型、合成标准不确定度以及扩展不确定度.【期刊名称】《测绘技术装备》【年(卷),期】2006(008)002【总页数】2页(P47-48)【关键词】不确定度;分量;合成标准不确定度;扩展不确定度【作者】杨锟;严伏朝【作者单位】陕西测绘仪器计量监督检定中心,西安,710054;陕西江河水利工程咨询有限公司,西安,710021【正文语种】中文【中图分类】P2在实际三等金属线纹尺检定工作中,我们针对一台老式一米测长机(型号:QG4110)进行了改造利用,在其上安置了二等标准金属线纹尺(型号:H型Ni58,测量范围0mm-1000mm),配合读数显微镜、温度计、0级平板、2级塞尺和游标卡尺等设备,依据JJG71-1991《三等标准金属线纹尺检定规程》的要求,对三等标准金属线纹尺进行检定;并按照JJF1069-1999《测量不确定度评定与表示》等规范和参考文献对该设备进行了不确定度的分析和评定。

在一米测长机上进行三等标准金属线纹尺的检定时,得到的输出量是被检尺与标准尺的长度差d,表达式为:式中:l及ls ——分别为三等线纹尺及二等标准线纹尺在20℃时的长度,单位:m; α及αs——分别为三等线纹尺及二等标准线纹尺在20℃时的膨胀系数,单位:℃-1;θ及θs——分别为三等线纹尺及二等标准线纹尺在20℃时的的检定温度与20℃的差值,单位:℃。

将(8.1)式改化为被测量l的表达式,同时顾及到标准尺与被检尺并排放置且相距5㎝,令δθ=θ-θs,δα=α-αs,得:则l估值的方差Uc2(l)为:3.1 标准尺长ls的不确定度U(ls)引起的分量U1由二等标准尺的校准证书知:U99=(0.2+0.8L)μm,k=2.58,则 U1=U(ls)=U99∕k=(0.08+0.31L) μm,估值的可靠性为90﹪,自由度:ν1=503.2 长度差d的不确定度U(d)引起的分量U2在规程JJG71-1991要求的条件下,我们做了44次实验,得到一次照准读数的实验标准差S=0.76μm 。

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度U , 为影 响最 大 的不 确定 来 源 。而这 三 项 不确 定 度 的 产生 , 主要 是人 员和设 备 。
( 1 ) 分 辨率 引入 的不准 确 / L , 在 大工 作量 的情 况 下 , 或 者新 手人 员 的情况 下 , 会 带来 更 大 的测 量误 差 。 ( 2 ) 三 等标 准金 属线 纹 尺 的示值 误 差 引 起 的 不确 定 度 , 是 三等 标 准 金 属 线 纹 尺 装 置 固有 的 , 不 可 消 除 或
纹尺进行实时测量及数据处理 。
关键词 : 三等金属线纹尺 ; C C D视觉
中 图分 类 号 : T H 8 2 1 文献标识码 : A 国家标准学科分类代码 : 4 6 0 . 4 0 2 0
D O I : 1 0 . 1 5 9 8 8 / j . c n k i . 1 0 0 4— 6 9 4 1 . 2 0 1 7 . 0 6 . 0 2 3
吕超 群 : 基- I - - C C D 视 觉 光 栅 式 三 等 金 属 线 纹 尺 标 准装 置 的研 究
基于 C C D视 觉 光 栅 式 三等 金 属 线 纹 尺标 准装 置 的研 究
吕超 群
( 杭 州市萧山区质量计量监测 中心 , 浙江 杭州 3 1 1 2 0 0 )
摘 要: 目前 , 采用 的三等金属线纹尺对钢直尺 的示值误差 、 重复性及稳定性进行测量 读数 , 人工 手动汇总计算 , 不 仅测量工作 复杂 , 人 工读取还 可能产生
0 引 言
线 纹计 量 是长 度计 量 的一 个 主要 内容 , 是 利 用 线 纹 尺进行 的计量 , 亦称 为线 值 计 量 。 线纹 尺 是 几 何 量 计 量 的一种 主 要 的实物 标 准 , 线纹 尺 是多值 量 具 , 它 以பைடு நூலகம்刻 线 间 的距离 来 复 现 长 度 量值 。线 纹计量 在 现代社 会 中广泛
减 小
表 l 新 旧 三等 金 属线 纹 尺标 准装 置 不 确 定 度分 析 结 果 对 比表
应用 , 线纹量值是否准确统一对国民经济将产生重大影响 。 1 传 统 的三 等金属 线 纹尺 标 准装置 现状
目前 普遍 使用 的 三等金 属 线纹 尺标 准装 置是 采用 三 等金 属线 纹尺 对钢 直 尺 的示 值 误 差 、 重 复性 及 稳 定 性 进 行 测量 读 数 , 人 工手 动汇 总 计 算 , 不仅测量工作复杂 , 人 工读 取还 可 能产生 较 大 的 示值 差 异 , 难 于保 证 测 量 的准 确度 。同时 , 刻线 比较 测量 的估 读精 度不 够 , 难于 满足 高
差 引起 的不 确 定度 u 、 违 背 阿 贝原 则 引 起 的标 准 不 确 定
收 稿 日期 : 2 0 1 7— 0 2—1 4
《 计|与测试技术》 2 0 1 7耳第 4 4卷第6期
C C D视 觉 系统 , 由一 路线 阵 C C D摄 像机 和具 有线 性
准 Wi n d o w s 用 户界 面 、 可对 P L C进 行 编 程 和配 置 以及 控
较大 的示值差异 , 难于保证测量 的准确度 。同时 , 刻线 比较测量的估读精度不够 , 难 于满足高准确度 质量测量 的要 求。因此 , 本 文根据金 属线纹 尺的计量 特性 , 设计一套基于 C C D视觉光栅式三等金属线纹尺标准装置。该装置集成 C C D视觉 系统 、 光栅式测量系统 、 P L C工控系统及 HM1 人机界面等 , 对 金属线
机 构 的激光 组成 , 利 用线性 激 光将光 线投 射 到工 件表 面 , 由线 阵 C C D摄 像 机 获 取 工 件 表 面 的 图像 并 进 行 处 理 。 具 有精 度 高 、 速 度快 , 受外 界 条件变 化 的影 响小 等优点 。
觉光 栅式 三 等 金 属 线 纹 尺标 准装 置 。该 装 置 集 成 C C D
图 1 三 等标 准 金属 线 纹 尺外 形结 构 图
三 等金 属线 纹尺 标准 装置 存在 的缺 陷和不 足在 不确 度评 定 时表 现得 尤 为 明显 。


视 觉系 统 、 光栅式测量系统、 P L C工 控 系 统 及 H M1 人 机 界 面等 , 对金 属线 纹 尺进行 实 时测量 及数 据处 理 。
2 . 1 硬 件设计 基于 C C D视觉光 栅式 三等 金属线 纹 尺标 准装 置示 意 图如 图 4所示 , 标准装置主要 由 C C D视觉系统 、 光栅式测 量
系统 、 P L C工控系统及 H M 1 人机界面 四部分构成 。
上式 中三等金属线纹尺标准装置误差的来源详 见表 1 。 在 三等 金 属线纹 尺标 准 装 置 误 差 的主要 来 源 中 , 分 辨 率 引入 的不 确定度 U 、 三 等标 准 金 属 线 纹尺 的示 值误
Re s e a r c h Th r e e Me t a l Li n e S c a l e S t a n d a r d De v i c e Ba s e d o n CCD Vi s u a l Gr a t i n g
Lv Ch a o q u n
准确 度质 量测 量 的要求 。 主要 计 量标 准 : 三等标 准 金属 线纹 尺 , 其 外形 结构 图 如图 1 所示。
放 大镜
( 3 ) 违 背 阿 贝 原则 引起 的标 准 不 确 定 度 , 在 实 际 工作 中线纹轴 线 与标 准尺 的尺边 的平 行度 是很 不容 易 能 达到 5 ” 。所 以要 比较有效 率 的测量 是 根本 实现 不 了的 。 2 基于 C C D视觉光栅式三等金属线纹尺标准装置的设计 根据 金属 线纹 尺 的计量 特性 , 设 计 一套 基 于 C C D视
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