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平板現(xiàn)場檢定工作中應(yīng)注意的兩個(gè)問題及其解決辦法

平板現(xiàn)場檢定工作中應(yīng)注意的兩個(gè)問題及其解決辦法 （廣州計(jì)量檢測技術(shù)研究院,廣東廣州510030）

摘　要:平面度的現(xiàn)場檢定中主要存在兩個(gè)問題:一是怎樣減小現(xiàn)場檢定時(shí)由環(huán)境突變帶來的粗大誤差;二是如何在現(xiàn)場快速的判定檢定數(shù)據(jù)的可靠性。本文論述了產(chǎn)生兩個(gè)問題的原因及其解決的方法并介紹了能解決兩個(gè)問題的新型水平儀測量系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞:平面度;監(jiān)視讀數(shù)法;重復(fù)測量變動(dòng)量

1　引言

_計(jì)量檢定規(guī)程JJG117-2005《平板檢定規(guī)程》給出的平板定義是“平板是用于工件檢測或劃線的計(jì)量器具”。并指出平板工作面的平面度是表征平板質(zhì)量的主要精度指標(biāo)。所謂平板工作面的平面度,是指包容平板實(shí)際表面且距離為_小的兩平行平面間的距離。

筆者在平板工作面的平面度的現(xiàn)場檢定中主要遇到兩個(gè)問題:一是怎樣減小現(xiàn)場檢定時(shí)由環(huán)境突變帶來的粗大誤差;二是如何在現(xiàn)場快速的判定檢定數(shù)據(jù)的可靠性。經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證:監(jiān)視讀數(shù)法能有效剔除數(shù)據(jù)中的粗大誤差,確保檢定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;通過計(jì)算重復(fù)測量變動(dòng)量能在現(xiàn)場快速判定檢定數(shù)據(jù)的可靠性。

2　監(jiān)視讀數(shù)法

_計(jì)量檢定規(guī)程JJG117-2005《平板檢定規(guī)程》規(guī)定,采用水平儀法檢定平面度時(shí),應(yīng)將固有水平儀的橋板置于被測平板上,按_的布點(diǎn)形式首尾銜接地移動(dòng)橋板,測出被測平面上相鄰兩點(diǎn)連線相對測量基面（自然水平面）的傾斜角,通過數(shù)據(jù)處理求出平面度誤差。檢定時(shí)__自然水平面的位置在整個(gè)測量過程中的穩(wěn)定性,不受環(huán)境條件（溫度、振動(dòng)）變化的影響,測點(diǎn)位置變動(dòng)時(shí),水平面的初始狀態(tài)不應(yīng)發(fā)生傾斜變化。由于平板體積龐大,大部分的平板工作面平面度的檢定要求在現(xiàn)場完成。由于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境惡劣,使得測量數(shù)據(jù)中存在由于環(huán)境突變引入的粗大誤差。怎樣剔除數(shù)據(jù)中的粗大誤差成了檢定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。采用監(jiān)視讀數(shù)法隨時(shí)觀察到各測點(diǎn)位置初始狀態(tài)的變化,能實(shí)時(shí)剔除測量數(shù)據(jù)中的粗大誤差。

具體方法是:在各測量截面上,與測量水平儀平行放置一臺基準(zhǔn)水平儀。分別記下:初始位置時(shí)測量水平儀讀數(shù)α測,基準(zhǔn)水平儀讀數(shù)α基;i位置時(shí)測量水平儀讀數(shù)αi測,基準(zhǔn)水平儀讀數(shù)αi基,則i點(diǎn)讀數(shù)為:αi=（αi測-α測）-（αi基-α基） （1）式中: （αi基-α基）—i位置相對初始狀態(tài)的變化量。采用的基準(zhǔn)水平儀_與測量水平儀的類型、結(jié)構(gòu)、準(zhǔn)確度相同,而且兩個(gè)水平儀放置用的橋板的結(jié)構(gòu)尺寸、跨距大小應(yīng)一致。采用基準(zhǔn)水平儀可以觀察到被測平板的剛度、支撐位置的穩(wěn)定性和環(huán)境條件變化對平板的影響,可以得到較為可靠的原始數(shù)據(jù),提高測量準(zhǔn)確度。

3　重復(fù)測量變動(dòng)量

_計(jì)量檢定規(guī)程JJG117-2005《平板檢定規(guī)程》規(guī)定了確定平面度誤差值時(shí),需要考慮重復(fù)檢定點(diǎn)平面度的變動(dòng)量。這對發(fā)現(xiàn)檢定數(shù)據(jù)的粗大誤差、正確判斷檢定結(jié)果的可靠性、提高平板檢定質(zhì)量都是必要的。

3·1　產(chǎn)生重復(fù)測量變動(dòng)量的原因

用水平儀以節(jié)距法檢定的平板平面度,是按規(guī)定截面和檢定點(diǎn)讀取數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)處理獲取平面度誤差值。檢定時(shí)由于采用了多余觀測,必然產(chǎn)生重復(fù)檢定點(diǎn)。所謂重復(fù)檢定點(diǎn)則是受檢各截面的交匯檢定點(diǎn),如平板中點(diǎn)是四個(gè)截面交匯檢定點(diǎn),這一點(diǎn)即為重復(fù)檢定點(diǎn)。從理論上講,重復(fù)檢定點(diǎn)的平面度值是_的,即不同截面檢定到這一點(diǎn)平面度值應(yīng)相同。但是由于個(gè)截面檢定時(shí)具有相互獨(dú)立性,加上儀器更換截面時(shí)的重新調(diào)整,特別是基準(zhǔn)、環(huán)境、儀器、操

作等因素對檢定工作的影響,如橋板移動(dòng)軌跡不呈直線、首尾點(diǎn)不銜接,檢定場地基礎(chǔ)不良,環(huán)境溫度變化無常等,不可避免地帶來檢定誤差,致使重復(fù)檢定點(diǎn)所得平面度偏差值不重合,由此引起變動(dòng)量誤差。通常把不同截面重復(fù)檢定點(diǎn)平面度偏差值的差值_值稱為重復(fù)檢定點(diǎn)平面度的變動(dòng)量。

3·2　重復(fù)測量變動(dòng)量的計(jì)算　　       　

平板檢定規(guī)程給出了重復(fù)檢定點(diǎn)平面度的變動(dòng)量計(jì)算式:

Δc 16Fm（2）式中:Δc—各截面測量點(diǎn)與對角線中點(diǎn)重復(fù)測量變動(dòng)量,μm;Fm—平板平面度_允許誤差,μm。

4　解決上述兩個(gè)問題的水平儀測量系統(tǒng)

瑞士WYLER公司生產(chǎn)的藍(lán)牙無線水平儀系統(tǒng)（BlueSystem）能實(shí)時(shí)的解決上述的兩個(gè)問題。Blue-System一般由兩個(gè)BlueLEVEL電子水平儀和一顯示儀器BlueMETER組成。根據(jù)應(yīng)用的需要,BlueMETER可以連接到PC上,通過軟件進(jìn)行在線分析并顯示測量結(jié)果。

藍(lán)牙無線水平儀系統(tǒng)（BlueSystem）的主要特點(diǎn):

①結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊,易于操作;

②無線數(shù)據(jù)傳輸,基于_標(biāo)準(zhǔn)的BluetoothTM技術(shù);

③LCD大顯示屏,通過旋轉(zhuǎn)手柄,可以從兩側(cè)讀數(shù);

④每個(gè)儀器分配有_地址,多個(gè)系統(tǒng)可以在同一區(qū)域使用而不會干擾;

⑤符合DIN2276標(biāo)準(zhǔn);

⑥儀器具有RS232/RS422/RS485數(shù)據(jù)接口;

⑦使用標(biāo)準(zhǔn)普通1·5V電池。

藍(lán)牙無線水平儀系統(tǒng)（BlueSystem）的電子水平儀分辨率為0·001mm/m,示值誤差≤0·01*測量值。_符合_計(jì)量檢定規(guī)程JJG117-2005《平板檢定規(guī)程》中對電子水平儀的要求。

藍(lán)牙無線水平儀系統(tǒng)（BlueSystem）工作時(shí),可以將BlueMETER上顯示的讀數(shù)設(shè)置為測量水平儀的讀數(shù)減去基準(zhǔn)水平儀的讀數(shù)。這_實(shí)時(shí)剔除了測量過程中由于環(huán)境突變引入的粗大誤差。整個(gè)測量過程結(jié)束后,將在BlueMETER上顯示重復(fù)測量變動(dòng)量,讓檢定員快速判定檢定數(shù)據(jù)的可靠性。如果重復(fù)測量變動(dòng)量_過_計(jì)量檢定規(guī)程JJG117-2005《平板檢定規(guī)程》的規(guī)定,可以馬上進(jìn)行重新測量。提高了現(xiàn)場檢定工作的可靠性和效率。

5　結(jié)束語

平板工作面的平面度是其主要功能要素,這一要素經(jīng)常作為體現(xiàn)基準(zhǔn)平面的標(biāo)準(zhǔn)成為平板檢測的關(guān)鍵,是開展各項(xiàng)形位誤差檢測的基礎(chǔ),它的準(zhǔn)確度直接影響平板的使用質(zhì)量,也關(guān)系到企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。因此,_對平板進(jìn)行檢定。經(jīng)筆者單位半年的實(shí)際應(yīng)用證明:藍(lán)牙無線水平儀系統(tǒng)能有效提高平板現(xiàn)場檢定時(shí)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性,減小檢定員的工作強(qiáng)度,提高現(xiàn)場檢定工作的效率。

參考文獻(xiàn)

[1]張?zhí)┎幹?#183;平直量具檢定技巧·北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006（10）·

作者簡介:代鯤鵬,男,助理工程師。工作單位:廣州計(jì)量檢測技術(shù)研究

院。通訊地址: 510030廣東省廣州市。

收稿時(shí)間:2007-06-01