劉　偉　代　娜

(武漢市計(jì)量測(cè)試檢定研究所，武漢 430050)

0　引言

平板是機(jī)械測(cè)量中最常見的用以工件檢測(cè)或劃線的平面基準(zhǔn)器具。目前，國(guó)內(nèi)大部分計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)都依據(jù)JJG 117—2005開展了平板檢定、校準(zhǔn)工作。在平板的檢定、校準(zhǔn)過程中，工作面平面度是最主要的檢定項(xiàng)目，也是判別平板準(zhǔn)確度等級(jí)的重要技術(shù)指標(biāo)。平板工作面平面度的數(shù)據(jù)處理有對(duì)角四點(diǎn)平面評(píng)定和最小條件原則評(píng)定兩種方法。在日常檢定中通常優(yōu)先采用對(duì)角四點(diǎn)平面評(píng)定。這是因?yàn)榘醋钚l件原則評(píng)定平面度誤差值，必須找到理想平面的方位，但有時(shí)候難以實(shí)現(xiàn)。然而，如果出現(xiàn)爭(zhēng)議，應(yīng)使用“最小條件原則”評(píng)定的測(cè)量結(jié)果作為平面度仲裁的最終評(píng)定結(jié)果。

本文主要是針對(duì)最小條件評(píng)定原則進(jìn)行討論，采用Delphi及SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)編制程序算法，以使數(shù)據(jù)處理過程簡(jiǎn)單化，提高工作效率，減少誤差。

1　Delphi、SQLite簡(jiǎn)介

Delphi，是著名的快速應(yīng)用程序開發(fā)工具(Rapid Application Development，簡(jiǎn)稱RAD)。它的前身，即是DOS時(shí)代盛行一時(shí)的“Borland Turbo Pascal”，最早的版本由美國(guó)Borland(寶蘭)公司于1995年開發(fā)。Delphi是一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，使用的核心是由傳統(tǒng)Pascal語(yǔ)言發(fā)展而來的Object Pascal，以圖形用戶界面為開發(fā)環(huán)境，透過IDE、VCL工具與編譯器，配合連結(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)的功能，構(gòu)成一個(gè)以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)為中心的應(yīng)用程序開發(fā)工具。

SQLite，是一款輕型的數(shù)據(jù)庫(kù)，是遵守ACID的關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是嵌入式的，而且目前已經(jīng)在很多嵌入式產(chǎn)品中使用了它，它占用資源非常的低，在嵌入式設(shè)備中，可能只需要幾百K的內(nèi)存就夠了。它能夠支持Windows/Linux/Unix等主流的操作系統(tǒng)，同時(shí)能夠跟很多程序語(yǔ)言相結(jié)合。

2　基于最小條件評(píng)定原則的程序算法

依據(jù)JJG 117—2005檢定規(guī)程附錄A示例中的采取的評(píng)定算法直接變換原始數(shù)據(jù)，不需要使用計(jì)算和繪圖工具，簡(jiǎn)便易行，但在實(shí)際操作中需要進(jìn)行多次旋轉(zhuǎn)，不熟悉者掌握起來非常困難，效率不高。本文采取計(jì)算機(jī)自動(dòng)判定的算法，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)可實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行“基面轉(zhuǎn)換”，依據(jù)最小條件評(píng)定原則判定是否符合判別準(zhǔn)則，依據(jù)JJG 117—2005檢定規(guī)程中的表1得出被測(cè)平板符合的等級(jí)。

2.1　最小條件評(píng)定原理

所謂最小條件評(píng)定原則是以包容平板實(shí)際工作面且距離為最小的兩平行平面間的距離為平板工作面平面度。該平面度可按對(duì)角線評(píng)定的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行“基面轉(zhuǎn)換”求得。經(jīng)基面轉(zhuǎn)換后，平板工作面上最高點(diǎn)數(shù)值與最低點(diǎn)數(shù)值之差作為測(cè)量結(jié)果。

2.2　符合“最小條件原則”平面度的判別準(zhǔn)則

將“基面轉(zhuǎn)換”求得的數(shù)值轉(zhuǎn)換為平面直角坐標(biāo)系，如圖1所示，依據(jù)算法得出是否符合以下準(zhǔn)則：

圖1

1)三角形準(zhǔn)則的判別

如圖1(a)所示，已知A，B，C，K4點(diǎn)坐標(biāo)值，若點(diǎn)K落在△ABC中，則必有

∠A=∠1+∠2

(1)

∠B=∠3+∠4

(2)

∠C=∠5+∠6

(3)

且∠1……∠6均不為0。若滿足式(1)～式(3)，表明可初步按三角形準(zhǔn)則轉(zhuǎn)入下一步進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2)直線準(zhǔn)則的判別

如果經(jīng)初判不符合三角形準(zhǔn)則，則判斷是否符合直線準(zhǔn)則。選第1高(低)點(diǎn)、第2高(低)和最低(高)點(diǎn)在XOY面上的投影為A，B，C，如圖1(b)所示，若點(diǎn)C落在直線AB上，則

AC+CB=AB

(4)

如果滿足式(4)，表明可初步按直線準(zhǔn)則轉(zhuǎn)入下一步進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。

3)交叉準(zhǔn)則的判別

如果不符合直線準(zhǔn)則，則判斷是否符合交叉準(zhǔn)則。如圖1(c)第1、第2高點(diǎn)和第1、第2低點(diǎn)在XOY平面上的投影為點(diǎn)M、N和P、Q，其連線為初始評(píng)定直線，若同時(shí)經(jīng)過直線MN和PQ有一點(diǎn)K，且

(5)

如滿足式(5)，可初步按符合交叉準(zhǔn)則進(jìn)入下一個(gè)計(jì)算步驟。

3　程序框圖及三角形準(zhǔn)則判斷

圖2　程序框圖

三角形準(zhǔn)則判斷代碼：

TYPE

Tjg

Dim X As Integer

Dim Y As Integer

Dim Z As Double

End Tjg

Dim H1，H2，H3，L1,JD As Tjg

Dim kab,kac,kad,kbc As Double

Input (H1,H2,H3,L1)

kab=(H2.y-H1.y)/(H2.X-H1.x)

if (H3.x-H1.x) = 0 then

kac=(H3.x-H1.x)/(H3.y-H1.y)

else

kac=(H3.y-H1.y)/(H3.x-H1.x)

endif

kad=(L1.y-H1.y)/(H3.x-H1.x)

kbc=(H3.y-H2.y)/(H3.x-H2.x)

if (kab <> kac)AND(kad <> kbc) then

if (jsjd(H1,L1,H2,H3,JD)=0) then

if((jd.x-b.x)*(jd.x-c.x)<0)AND ((jd.x-d.x)*(a.x-d.x)<0)then

Result = True

endif

endif

endif

4　結(jié)果驗(yàn)證

用本文介紹的方法，按照J(rèn)JG 117—2005檢定規(guī)程附錄A示例中圖A.2輸入對(duì)角線布點(diǎn)評(píng)定的偏差和平板的規(guī)格，如圖3～圖6所示。所得結(jié)果如圖6所示，與規(guī)程示例相一致。

圖3　輸入界面

圖4　選取線段界面

圖5　基面轉(zhuǎn)換界面

圖6　判斷界面

5　結(jié)束語(yǔ)

本文采取計(jì)算機(jī)自動(dòng)判定的算法，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)可實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行“基面轉(zhuǎn)換”，自動(dòng)判定平板的準(zhǔn)確度等級(jí)，使得平板檢測(cè)簡(jiǎn)單快速、減少人為誤差，實(shí)用性強(qiáng)，非常值得利用。

[1]JJG 117—2005平板.中國(guó)計(jì)量出版社，2005

[2]Steve Teixeira&Xavier Pacheco.Delphi 5 開發(fā)人員指南[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2003

[3]許云寶.用圖解法求解評(píng)定平面度誤差的最小條件[J].計(jì)量技術(shù)，1991(1)

[4]張振宇，唐雪梅.平板平面度檢測(cè)數(shù)據(jù)的一種快速處理方法[J].計(jì)量技術(shù)，2004(2)