全自動(dòng)線紋尺檢測(cè)設(shè)備

線紋尺 (Line scale) 一般由玻璃制成并炮，表面刻有等間距平行線补君，通常配置在比長(zhǎng)儀、顯微鏡拍霜、測(cè)量?jī)x器等長(zhǎng)度測(cè)量設(shè)備上嘱丢，作為測(cè)量距離和行程精度的重要參考基準(zhǔn)。

附屬于香港特別行政區(qū)政府創(chuàng)新科技署的標(biāo)準(zhǔn)及校正實(shí)驗(yàn)所 (SCL) 設(shè)計(jì)并制造了一臺(tái)全新線紋尺測(cè)量系統(tǒng)祠饺，其采用雷尼紹XL-80激光干涉儀補(bǔ)償測(cè)量過程中因測(cè)量機(jī)臺(tái)架設(shè)位置偏移所導(dǎo)致的誤差腔益。SCL負(fù)責(zé)制定和維護(hù)香港地區(qū)的物理測(cè)量參考標(biāo)準(zhǔn)，并為本地測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)量?jī)x器使用者提供校正服務(wù)络峦，還為檢測(cè)及認(rèn)證行業(yè)實(shí)驗(yàn)室提供能力驗(yàn)證服務(wù)舰打。

線紋尺測(cè)量系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)

測(cè)量線紋尺上的刻度精度簡(jiǎn)單來說就是測(cè)量被測(cè)線與參考線之間的距離，結(jié)合影像分析和激光補(bǔ)償技術(shù)蒋巡，系統(tǒng)可計(jì)算并調(diào)整數(shù)據(jù)（線紋）讀取位置凫荡，從而減少阿貝誤差(Abbe error)。在實(shí)際操作中肚苇，系統(tǒng)往往需要將更多實(shí)際環(huán)境因素以及其他不確定性計(jì)算在內(nèi)功抠，在設(shè)計(jì)時(shí)必須有效地對(duì)各種環(huán)境和人為因素所引起的誤差進(jìn)行補(bǔ)償。SCL所研發(fā)的線紋尺測(cè)量系統(tǒng)主要由光學(xué)防震平臺(tái)蚣锌、移動(dòng)平臺(tái)耘昙、攝像頭、顯微鏡计浮、像素計(jì)算程序谓墨、光學(xué)鏡組及雷尼紹激光干涉儀組成。

線紋尺測(cè)量系統(tǒng)配置了一臺(tái)雷尼紹XL-80激光干涉儀漓拾，用于對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的阿貝誤差進(jìn)行補(bǔ)償阁最。

SCL位于大廈的35層，風(fēng)和道路交通引起的振動(dòng)會(huì)影響測(cè)量精確度骇两，因此必須將系統(tǒng)放置在光學(xué)防震平臺(tái)上速种。

在環(huán)境補(bǔ)償方面，系統(tǒng)配置了空氣壓力低千、空氣溫度配阵、材料溫度和濕度傳感器。被測(cè)線紋尺放置在以光學(xué)平臺(tái)為基體的固定式獨(dú)立測(cè)量平臺(tái)上示血，攝像頭和顯微鏡則架設(shè)在可移動(dòng)龍門式平臺(tái)上棋傍，協(xié)助系統(tǒng)準(zhǔn)確定位線紋的位置。換句話說，借助影像技術(shù)瘫拣，系統(tǒng)可找出線紋的中心線并定義為線紋最終位置亿絮。

執(zhí)行測(cè)量時(shí)，移動(dòng)平臺(tái)根據(jù)系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)移動(dòng)并停留在被測(cè)線紋的默認(rèn)位置麸拄。停頓后派昧，激光干涉儀讀取位置數(shù)據(jù)，同時(shí)攝像頭拍攝目標(biāo)線紋的影像進(jìn)行分析颤皆，得出當(dāng)前位置并與實(shí)際計(jì)算距離進(jìn)行比對(duì)酬苇，系統(tǒng)根據(jù)差值指示移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行位置微調(diào)。干涉儀再次讀取位置數(shù)據(jù)给番。整個(gè)程序需重復(fù)多次直到差值在特定像素值范圍內(nèi)蚤件，從而得出最終的線紋位置。

XL-80在系統(tǒng)中的應(yīng)用

阿貝誤差簡(jiǎn)單來說就是測(cè)量軸與被測(cè)工件運(yùn)動(dòng)軸之間的偏移所產(chǎn)生的誤差狞绰，游標(biāo)卡尺是典型例子之一完株。

雷尼紹XL-80激光干涉儀在系統(tǒng)中所扮演的角色是補(bǔ)償測(cè)量系統(tǒng)中的誤差。架設(shè)時(shí)難免存在角度偏擺般迈，導(dǎo)致測(cè)量時(shí)出現(xiàn)阿貝誤差乳环。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上使用激光干涉儀，以對(duì)稱形式在移動(dòng)平臺(tái)兩邊的軸上進(jìn)行測(cè)量恋赎，任何因角度偏移所導(dǎo)致的阿貝誤差值改變都會(huì)被另一邊軸的激光所補(bǔ)償倘回。另外，干涉儀在測(cè)量過程中也補(bǔ)償了因環(huán)境造成的潛在誤差疾浓。數(shù)據(jù)顯示音瓷，在干涉儀的幫助下，系統(tǒng)整體減少約95%的阿貝誤差夹抗。

選擇合適的激光干涉儀

就激光干涉儀而言绳慎，線性測(cè)量的精度不僅與激光頻率的穩(wěn)定性有關(guān)，同時(shí)也取決于激光波長(zhǎng)的已知精度漠烧。

實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中杏愤，空氣折射率會(huì)對(duì)激光波長(zhǎng)產(chǎn)生影響，必須對(duì)激光波長(zhǎng)進(jìn)行補(bǔ)償以降低最終的測(cè)量誤差已脓。補(bǔ)償器通過傳感器測(cè)量工作環(huán)境的各個(gè)參數(shù)珊楼，自動(dòng)計(jì)算這些參數(shù)對(duì)空氣折射率的影響，并調(diào)整激光讀數(shù)以補(bǔ)償激光波長(zhǎng)的變化度液，無需用戶干預(yù)和經(jīng)常對(duì)補(bǔ)償進(jìn)行更新厕宗。

雷尼紹XL-80激光干涉儀是目前市場(chǎng)上真正快速、精確堕担、便攜的校準(zhǔn)系統(tǒng)已慢。配備先進(jìn)曲聂、易用的人性化操作軟件，為用戶提供最全面的機(jī)器校準(zhǔn)方案佑惠。

（Markrting 雷尼紹中國(guó)）

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