【摘要】 本文研究了JJF 1318-2011《影像測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范》中“測(cè)量間隔”的選取在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的問(wèn)題，并對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了分析、論證。根據(jù)實(shí)際檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)以及論證結(jié)果提出了解決方案，為廣大檢測(cè)人員提供參考，便于在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中對(duì)此類(lèi)問(wèn)題的解決，提高工作效率，保證量值的準(zhǔn)確可靠。

【關(guān)鍵詞】 影像測(cè)量?jī)x;校準(zhǔn)規(guī)范;實(shí)際應(yīng)用

Abstract： This article studies the problems that may occure during the calibration of the imaging probe measuring machines based on JJF 1318-2011 Calibration Specification for Imaging Probe Measuring Machines，and analyzes and demonstrates of these problems. It provides solutions for the inspectors who may meet these problems in the actual inspection process based on practical experiences and the results of the demonstration，which can improve work efficiency，ensure the accuracy and reliability of the measurement.

Key words： imaging probe measuring machines;calibration specification;practical application

影像測(cè)量?jī)x是建立在CCD數(shù)位影像基礎(chǔ)上，依托于計(jì)算機(jī)屏幕測(cè)量技術(shù)和空間幾何運(yùn)算的強(qiáng)大軟件能力而產(chǎn)生的非接觸式幾何量測(cè)量設(shè)備，近些年在許多行業(yè)中普及，而不同型號(hào)類(lèi)型的影像測(cè)量?jī)x的技術(shù)特點(diǎn)存在差異。因此，在依據(jù)JJF 1318-2011《影像測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范》對(duì)不同型號(hào)的影像測(cè)量?jī)x進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，也相應(yīng)側(cè)重于不同的參數(shù)。但無(wú)論是早期的影像測(cè)量?jī)x還是系統(tǒng)配置完善、各方面性能優(yōu)異的新型影像測(cè)量?jī)x，EXY（測(cè)量平面內(nèi)的尺寸測(cè)量誤差）均是其校準(zhǔn)過(guò)程中主要的校準(zhǔn)參數(shù)之一。

1 影像測(cè)量?jī)x的工作原理

影像測(cè)量?jī)x主要由機(jī)械主體、標(biāo)尺系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)組成和探測(cè)系統(tǒng)等部分組成，運(yùn)用各系統(tǒng)協(xié)同工作。將工件擺放在樣品臺(tái)上，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)控制運(yùn)動(dòng)部件，使得X、Y、Z三個(gè)軸向移動(dòng)到合適的坐標(biāo)位置，工件的圖像會(huì)清晰地被CCD和照明系統(tǒng)收集，再由CCD進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換程序使得圖像數(shù)字化，通過(guò)影像測(cè)量?jī)x的分析軟件獲得所要檢測(cè)的幾何量尺寸。

2 校準(zhǔn)方法及在校準(zhǔn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題

進(jìn)行影像測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)時(shí)，先可對(duì)儀器進(jìn)行初始狀態(tài)的校準(zhǔn)，選擇合適的測(cè)量系統(tǒng)配置，將儀器的自動(dòng)對(duì)焦功能調(diào)到中高倍率，對(duì)線紋重新對(duì)焦，考察重復(fù)性，將鏡頭倍率從大倍率切換到小倍率并對(duì)著固定點(diǎn)，觀察光軸瞄準(zhǔn)點(diǎn)有無(wú)明顯偏移，以此來(lái)確認(rèn)儀器技術(shù)狀態(tài)和要采取的校準(zhǔn)方案。

順序校準(zhǔn)EV、PV、P2D、EXY、EZ、EC、PZ，EV可以確定影像系統(tǒng)標(biāo)定無(wú)誤，不會(huì)因影像系統(tǒng)標(biāo)定差錯(cuò)導(dǎo)致測(cè)量其他參數(shù)超差，然后在重新標(biāo)定重復(fù)校準(zhǔn)。

以下依據(jù)JJF 1318-2011《影像測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范》校準(zhǔn)參數(shù)EXY的涵義以及操作過(guò)程中遇到的問(wèn)題予以討論。

EXY即為與探測(cè)系統(tǒng)光軸方向垂直的測(cè)量平面上尺寸測(cè)量的示值誤差，是檢測(cè)計(jì)量器具、工件等的二維尺寸時(shí)的重要指標(biāo)，而對(duì)于平面的X、Y軸方向示值誤差的檢測(cè)，JJF 1318-2011《影像測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范》中從測(cè)量位置、測(cè)量間隔、瞄準(zhǔn)方式、逼近方向、測(cè)量順序和測(cè)量次數(shù)等方面做了要求。

關(guān)于測(cè)量位置，JJF 1318-2011中對(duì)測(cè)量EXY的位置的定義為：當(dāng)使用線紋尺作為標(biāo)準(zhǔn)器時(shí)，在垂直于影像測(cè)量?jī)x光軸的工作臺(tái)面上沿測(cè)量范圍內(nèi)兩條對(duì)角線方向和另兩個(gè)分別平行于X軸和Y軸的方向，共四個(gè)位置;

關(guān)于測(cè)量間隔，JJF 1318-2011中指出：每個(gè)位置測(cè)量5個(gè)間隔，最小間隔不大于平面對(duì)角線的10%，最大間隔不小于平面對(duì)角線的66%，其他間隔大致相等。

根據(jù)測(cè)量位置以及測(cè)量間隔的要求，對(duì)實(shí)際校準(zhǔn)過(guò)程分析如下：

當(dāng)平面對(duì)角線為與探測(cè)系統(tǒng)光軸方向垂直的測(cè)量平面的對(duì)角線時(shí)（設(shè)為R1）：則EXY中兩個(gè)分別平行于X軸和Y軸的方向所采取的測(cè)量間隔，即應(yīng)根據(jù)上述要求，可以得到EX與EY的間隔應(yīng)為最小間隔不大于10%R1，最大間隔不小于66%R1，以TESA VISIO 300 DCC影像測(cè)量?jī)x為例，其X方向?yàn)?00 mm，Y方向?yàn)?00 mm，則對(duì)角線為360 mm，則五個(gè)間隔中最大間隔的最小值應(yīng)為360 mm×66%=237.6 mm，而Y方向量程只有200 mm，無(wú)法按照此要求分段校準(zhǔn)。

為了進(jìn)一步運(yùn)用公式化模型來(lái)確認(rèn)何種情況下無(wú)法使用該方法，設(shè)X軸方向測(cè)量范圍為x，Y軸方向測(cè)量范圍為y，對(duì)角線為R，則有x2+y2=R2，經(jīng)論證，設(shè)x≤y時(shí)，若y2/x2>1.296時(shí)，x<0.66R，則無(wú)法使用上述方法進(jìn)行測(cè)量間隔劃分。

3 結(jié)論

綜上所述，JJF 1318-2011《影像測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范》中所規(guī)定的測(cè)量間隔為對(duì)EV、EXY、EZ的通用要求，但并不適用于所有型號(hào)的影像測(cè)量?jī)x。因此，在實(shí)際校準(zhǔn)過(guò)程中無(wú)法按規(guī)范要求設(shè)定間隔時(shí)應(yīng)視具體情況而定。設(shè)測(cè)量平面X方向量程為RX，設(shè)置X方向的測(cè)量間隔時(shí)，則應(yīng)選擇最小間隔不大于10%RX，最大間隔不小于66%RX，其他間隔大致相等，Y軸方向采用同樣方法。兩條對(duì)角線方向，則可按照規(guī)范中的要求進(jìn)行測(cè)量間隔的設(shè)定。

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【作者簡(jiǎn)介】

陳姍姍（1988-），女，工程師，碩士，研究方向?yàn)閹缀瘟坑?jì)量。