一種校準激光測徑儀的方法
【專利摘要】本發明提供一種校準激光測徑儀的方法，其采用了成套檢具，所述成套檢具包括激光測徑儀、標準檢具、V型架和工作平臺，其中激光測徑儀固定在工作平臺上，將V型架豎直安裝在在激光測徑儀的測量區域內，標準檢具呈標準圓柱狀置于開有間隙的V型架上，標準檢具的圓柱面作為工作面，標準檢具的放置方向為水平方向并與激光測徑儀發出的片狀掃描平行光束垂直，掃描平行光束通過V型架上的間隙照射到標準檢具時，被截斷的平行光束頂部和底部的距離將被激光測徑儀光電收集端識別，從而得到標準檢具的直徑，然后根據每個校準點測得的平均值判斷激光測徑儀是否合格。采用本發明提供的校準方法，可以有效的對4050G型激光測徑儀進行線性誤差和復現性誤差的周期校準，校準準確率高。
【專利說明】一種校準激光測徑儀的方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種校準激光測徑儀的方法，屬于測量、計量【技術領域】。

【背景技術】
[0002]美國ZMIKE公司生產的4050G型激光測徑儀，測量精度高，測量速度快，不僅可單次或者連續測量，也可滿足不同的測量領域。與傳統的接觸式外形幾何尺寸測量相比，4050G型激光測徑儀采用激光非接觸測量原理，激光發生裝置產生的激光，照射在馬達驅動的高速旋轉棱鏡上，通過發射透鏡組在測試區間中形成標準片狀掃描平行光束，測試區間中的被測物體遮住光束形成的陰影，會在激光測徑儀光電收集端形成信號的階躍，階躍寬度及位置決定了被測物體的直徑及在測量區間位置參數。該激光測徑儀的測量范圍為(0.25?50) mm復現性誤差為±0.25 μ m，線性誤差為0.76 μ m,目前我國的計量領域沒有用于該儀器復現性誤差和線性誤差技術指標周期校準的專用檢具及校準方法。


【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種校準激光測徑儀的方法，用于4050G型激光測徑儀線性誤差和復現性誤差的周期校準。
[0004]通過下述方案實現的:一種校準激光測徑儀的方法，采用以下具體步驟:
(1)成套檢具的準備:成套檢具包括激光測徑儀、標準檢具、開有間隙的V型架和工作平臺，其中激光測徑儀固定在工作平臺上，將V型架豎直安裝在激光測徑儀的測量區域內，標準檢具呈標準圓柱狀置于開有間隙的V型架上，標準檢具的圓柱面作為工作面，標準檢具的放置方向為水平方向并與激光測徑儀發出的掃描平行光束垂直；
(2)標準檢具的準備:根據激光測徑儀的測量范圍，將標準檢具設計成若干個不同的規格，每個規格作為一個校準點；
(3)開始第一個校準點的校準工作:選取第一個校準點的標準檢具，在環境溫度為19.5-20.5°C之間時接通激光測徑儀的電源，通過按鍵和觸摸顯示屏的控制使激光測徑儀
(I)發出掃描平行光束，掃描平行光束通過標準檢具時，被截斷的平行光束頂部和底部的距離將被激光測徑儀光電收集端識別，從而得到標準檢具的直徑；將該校準點測量3次以上，取平均值作為該校準點的校準結果，該校準結果與標準檢具標稱值的差值不大于激光測徑儀的線性誤差時視為該校準點合格；
(4)重復步驟開始第二個至最后一個校準點的校準工作，即完成所有校準點的校準工作；
(5)判斷激光測徑儀是否合格:當所有校準點的誤差分別小于激光測徑儀的線性誤差時，則視為激光測徑儀處于合格狀態。
[0005]所述圓柱狀標準檢具的粗糙度Ra值設計為0.012-0.02μπι，圓柱度設計為±0.0001mm。
[0006]所述圓柱狀標準檢具采用58%鎳鋼材料。
[0007]所述圓柱狀標準檢具的表面硬度為55-60HRC，線膨脹系數小于±0.3X 1(Γ6μ m。
[0008]所述圓柱狀標準檢具的加工工藝包括熱處理調質、冰冷處理、線切割、數控平面磨、鉗工外磨、外圓磨以及外圓精磨，在外圓精磨時需保證環境溫度在19.5-20.5°C之間。
[0009]本發明的優點:通過采用本發明提供的校準方法，可以有效的對4050G型激光測徑儀進行線性誤差和復現性誤差的周期校準，校準準確率高；本發明使用的標準檢具，可以避免內在及外在環境因素所帶來的影響測量精度的情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為成套檢具校準激光測徑儀的工作示意圖。
[0011]圖2為掃描平行光束經過標準檢具時的示意圖。

【具體實施方式】
[0012]一種校準激光測徑儀的方法，采用以下具體步驟:
(1)成套檢具的準備:如圖1所示，成套檢具包括激光測徑儀1、標準檢具2、開有間隙的V型架3和工作平臺4，其中激光測徑儀I固定在工作平臺4上，將開有間隙的V型架3豎直安裝在在激光測徑儀I的測量區域6內，標準檢具2呈標準圓柱狀置于開有間隙的V型架3上，標準檢具2的圓柱面作為工作面，標準檢具2的放置方向為水平方向并且與激光測徑儀I發出的掃描平行光束5垂直；
(2)標準檢具2的準備:根據激光測徑儀I的測量范圍0.25-50mm，將標準檢具2設計成10個不同的規格,每個規格作為一個校準點，每個規格的直徑分別為5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm ；
(3)開始第一個校準點的校準工作:選取第一個校準點的標準檢具2，標準檢具直徑為5_，在環境溫度為19.5-20.5°C之間時接通激光測徑儀I的電源，通過按鍵和觸摸顯示屏的控制使激光測徑儀I發出掃描平行光束5，掃描平行光束5通過標準檢具2時，被截斷的平行光束頂部和底部的距離將被激光測徑儀光電收集端識別，從而得到標準檢具2的直徑，如圖2所示；將該校準點測量3次以上，取平均值作為該校準點的校準結果，該校準結果與標準檢具標稱值的差值不大于激光測徑儀I的線性誤差時視為該校準點合格；
(4)重復步驟3開始標準檢具直徑分別為10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm的校準工作，即完成所有校準點的校準工作；
(5)判斷激光測徑儀I是否合格:當所有校準點的誤差分別小于激光測徑儀I的線性誤差時，則視為激光測徑儀I處于合格狀態。
[0013]所述圓柱狀標準檢具2的粗糙度Ra值設計為0.012-0.02 μ m，圓柱度設計為±0.0001mm。
[0014]所述圓柱狀標準檢具2采用58%鎳鋼材料。
[0015]所述圓柱狀標準檢具2的表面硬度為55-60HRC，線膨脹系數小于±0.3X 10_V m。
[0016]所述圓柱狀標準檢具2的加工工藝包括熱處理調質、冰冷處理、線切割、精鏜、數控平面磨、鉗工外磨、外圓磨以及外圓精磨，在外圓精磨時需保證環境溫度在19.5-20.50C之間。
【權利要求】
1.一種校準激光測徑儀的方法，其特征在于采用以下具體步驟: (1)成套檢具的準備:成套檢具包括激光測徑儀(1)、標準檢具(2)、開有間隙的V型架(3)和工作平臺(4)，其中激光測徑儀(1)固定在工作平臺(4)上，將V型架(3)豎直安裝在在激光測徑儀(1)的測量區域(6)內，標準檢具(2)呈標準圓柱狀置于開有間隙的V型架(3)上，標準檢具(2)的圓柱面作為工作面，標準檢具(2)的放置方向為水平方向并且與與激光測徑儀(1)發出的掃描平行光束(5)垂直； (2)標準檢具(2)的準備:根據激光測徑儀(1)的測量范圍，將標準檢具(2)設計成若干個不同的規格，每個規格作為一個校準點； (3)開始第一個校準點的校準工作:選取第一個校準點的標準檢具(2)，在環境溫度為19.5-20.5°C之間時接通激光測徑儀(1)的電源，通過按鍵和觸摸顯示屏的控制使激光測徑儀(1)發出掃描平行光束(5 )，掃描平行光束(5 )通過標準檢具(2 )時，被截斷的平行光束頂部和底部的距離將被激光測徑儀光電收集端識別，形成階躍信號，階躍寬度及位置決定了被測物體的直徑，從而得到標準檢具(2)的直徑；將該校準點測量兩次以上，取平均值作為該校準點的校準結果，該校準結果與標準檢具標稱值的差值不大于激光測徑儀(1)的線性誤差時視為該校準點合格； (4)重復步驟(3)開始第二個至最后一個校準點的校準工作，即完成所有校準點的校準工作； (5)判斷激光測徑儀(1)是否合格:當所有校準點的誤差分別小于激光測徑儀(1)的線性誤差時，則視為激光測徑儀(1)處于合格狀態。
2.如權利要求1所述的一種校準激光測徑儀的方法，其特征在于所述圓柱狀標準檢具(2)的粗糙度Ra值設計為0.012-0.02 μ m，圓柱度設計為±0.0001mm。
3.如權利要求1所述的一種校準激光測徑儀的方法，其特征在于所述圓柱狀標準檢具(2)采用58%鎳鋼材料。
4.如權利要求1所述的一種校準激光測徑儀的方法，其特征在于所述圓柱狀標準檢具(2)的表面硬度為55-60HRC，線膨脹系數小于±0.3X10_Vm。
5.如權利要求1所述的一種校準激光測徑儀的方法，其特征在于所述圓柱狀標準檢具(2)的加工工藝包括熱處理調質、冰冷處理、線切割、精鏜、數控平面磨、鉗工外磨、外圓磨以及外圓精磨，在外圓精磨時需保證環境溫度在19.5-20.5°C之間。
【文檔編號】G01B11/08GK104406533SQ201410704586
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】關月, 李明昌, 魏長山, 劉東梅, 陳娟 申請人:沈陽飛機工業（集團）有限公司