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如何正確使用高精度光柵測長機(jī)校準(zhǔn)量塊

來源:深圳市中圖儀器股份有限公司   2021年08月02日 15:07  
  由于量塊作為長度基準(zhǔn)的特殊性,因此需要保證它在有效使用期限內(nèi)的長期數(shù)據(jù)穩(wěn)定性,定期對它的長度數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn),得到它的長期數(shù)據(jù)變化趨勢才能有效預(yù)防失效。目前,校準(zhǔn)量塊的主要方法是測長機(jī)的接觸式測量法,高精度光柵測長機(jī)在校準(zhǔn)量塊過程中容易受到儀器精度、環(huán)境因素等影響,因此想要很準(zhǔn)確地校準(zhǔn)出量塊的真值需要分析造成校準(zhǔn)誤差的真實(shí)原因。
 
  隨著超高精密導(dǎo)軌技術(shù)、高精密加工技術(shù)、高精度溫度修正補(bǔ)償、高精密光柵技術(shù)和智能化軟件等關(guān)鍵技術(shù)的成熟應(yīng)用,通過有效的補(bǔ)償手段及系統(tǒng)誤差補(bǔ)償,可以有效的對量塊進(jìn)行準(zhǔn)確的校準(zhǔn)。下面介紹SJ5100高精度光柵測長機(jī)校準(zhǔn)量塊的方法,分析檢測方法的影響因素,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,分析造成校準(zhǔn)量塊的主要誤差并論證解決方法。
 
使用高精度光柵測長機(jī)校準(zhǔn)量塊示意圖
 
校準(zhǔn)流程圖
 
  校準(zhǔn)誤差分析
 
  環(huán)境原因
 
  1) 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度不穩(wěn)定,導(dǎo)致量塊溫度快速變化,傳感器無法真實(shí)反映量塊溫度;
 
  解決辦法:盡量將校準(zhǔn)量塊的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度控制到20±1℃/20±0.5℃范圍內(nèi),或在校準(zhǔn)量塊時監(jiān)控環(huán)境溫度在合適范圍內(nèi)進(jìn)行量塊校準(zhǔn)。
 
  2) 環(huán)境溫度梯度問題,量塊放置在工作桌上恒溫,由于實(shí)驗(yàn)室空間大,溫度空間梯度變化大導(dǎo)致量塊溫度與儀器溫度差異大,從而產(chǎn)生溫度傳遞溫漂。
 
  解決辦法:在確定的空間位置進(jìn)行恒溫(工作臺上,同儀器主機(jī)保持溫度接近一致),材料溫度傳感器貼附在量塊表面,環(huán)境溫度傳感器貼附在尾座測桿附近。
 
  操作引入誤差
 
  1) 操作人員未帶手套導(dǎo)致人體溫度快速傳遞到量塊上,導(dǎo)致量塊溫度不均勻;
 
  解決辦法:正確佩戴手套操作,在接觸時盡量快速操作,避免接觸溫度傳感器的金屬殼體。
 
  2) 量塊艾力支點(diǎn)支撐調(diào)節(jié)位置未在量塊艾力支點(diǎn)刻線附近導(dǎo)致量塊支撐變形;
 
  解決辦法:對準(zhǔn)量塊的艾力支點(diǎn)刻線裝夾量塊,保證支撐位置正確。
 
  3) 測帽表面臟污未去除。
 
  解決辦法:使用工業(yè)酒精擦拭測帽及測桿表面,擦拭完恒溫一段時間再進(jìn)行測量。
 
  儀器系統(tǒng)誤差
 
  1) 儀器重復(fù)性及示值誤差。
 
  解決辦法:采用不同精度等級的測長機(jī)校準(zhǔn)不同等級的量塊。
 

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