日前,一種高精度的新型光學(xué)二維圖形圓度測量裝置在中國計(jì)量科學(xué)研究院研制成功并通過專家驗(yàn)收。該裝置首次將圓度測量的標(biāo)準(zhǔn)方法與影像探測技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,實(shí)現(xiàn)二維圓圖形高精度圓度校準(zhǔn),準(zhǔn)確度達(dá)到世界先進(jìn)水平,解決了高精度影像測頭坐標(biāo)測量機(jī)的溯源問題。
據(jù)介紹,坐標(biāo)測量機(jī)是一種精密、高效的空間幾何量測量儀器。小到五金件的尺寸確定,大到整機(jī)、整車的幾何量測量,都須借助該設(shè)備。然而,我國已引進(jìn)的高精度坐標(biāo)測量機(jī)影像測頭的探測誤差達(dá)0.5微米,但評定用標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度應(yīng)優(yōu)于0.15微米。為此,高精度標(biāo)準(zhǔn)圓圖形的圓度校準(zhǔn)迫切需要建立更高精度的圓度測量裝置。
為解決這一難題,中國計(jì)量科學(xué)研究院長度所研究員王為農(nóng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過攻關(guān),將圓度測量的標(biāo)準(zhǔn)方法與影像探測技術(shù)相結(jié)合,以自主研制的一維影像傳感器作為測頭,利用成熟的精密轉(zhuǎn)臺和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),構(gòu)成了高精度、可溯源“光學(xué)二維圖形圓度測量裝置”,實(shí)現(xiàn)了二維圓圖形高精度圓度校準(zhǔn)。
據(jù)了解,從測量原理上,該裝置結(jié)合了接觸法和影像法的優(yōu)點(diǎn),解決了零高度二維圖形的圓度測量問題。同時,該裝置誤差來源簡單,與傳統(tǒng)測量的評價方法一致,量值溯源途徑清晰,解決了光學(xué)系統(tǒng)數(shù)值孔徑、光學(xué)傳感器噪聲等對分辨力和測量能力的限制等難題。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,該成果可用于光學(xué)影像測量設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)器的溯源,為集成電路、印刷電路和機(jī)械零件等加工制造行業(yè)的光學(xué)制版設(shè)備和光學(xué)成像加工設(shè)備的準(zhǔn)確度驗(yàn)收提供了新的可能。