基于移相式激光干涉仪的平晶平面度测量方法分析

平晶的平面度计量主要应用激光平面干涉仪和移相激光干涉仪,本文通过分析比较了两种方法的优劣。对高精度平晶进行了检测,介绍了基于移项激光干涉仪的测量原理及方法,并进行了不确定度分析,以验证该方法满足平晶检定规程,方法可行。     

基于机器视觉与等倾干涉术的平面度测量装置

为实现平晶平面度的快速测量,运用机器视觉技术对等倾干涉仪进行改造.计算机对CCD采集的干涉图进行实时处理,再利用所有像素样本点(约4000个)的最小二乘法同时拟合出多条干涉环直径并计算标准干涉环直径Do.对平晶表面不同的检定点,测量软件均能根据其实测Do值计算平面度.改造后的干涉仪不但显著提高了工作效率,且大大降低了劳动强度.     

等倾与相移两种干涉仪的平面度绝对测量比对

采用三平面互检测量方法,分别在等倾干涉仪和相移干涉仪上对平晶平面度进行了绝对测量比对。针对两种干涉仪不同的测量原理,提出了一种规范方法以从相移干涉仪数十万点阵测量数据中,提取符合等倾干涉仪测量数据格式的结果;对比等倾干涉仪的结构与环境控制方法,研究了相移干涉仪进行平面度绝对检验过程中的温度、温度梯度、温度分层情况,采取双重保温措施下达到了0.002μm的测量重复性,和0.01μm的绝对检验测量不确定度。与等倾干涉仪的检定结果的差异小于0.01μm,证明了相移干涉仪用于平晶的平面度检定工作可行性。     

基于相移干涉仪的平面度测量软件设计

以相移干涉法测出的点阵波面数据为基础,设计了计量用平面度测试软件Flat Ex,包括标准平晶的绝对检验、研磨面平尺的斜入射测量和子孔径拼接及三个功能算法模块。通过与等倾干涉仪检定过程的比较,从理论上说明从密集点阵数据中提取稀疏点数据的合理方法,以符合规程的要求或约定俗成的做法。程序已经用于处理Matro Pro和Phase One等多种相移干涉仪数据,提取出符合要求的平面度结果。在相移干涉仪与等倾干涉仪检定结果进行比对实验中,表现出良好的一致性。     

平行平晶平面度测量结果的不确定度评定

本文依据JJG29-2000《平晶检定规程》,使用平面等厚干涉仪,对平行平晶平面度的不确定度进行了分析,给出了完整的不确定度评定过程,为平行平晶平面度校准提供了完善的不确定度评定方法。     

平晶检定时干涉条纹的快速调整方法与平面度计算

在平面等厚干涉仪上检定平晶工作面平面度时,需要在被检区域调整出3到5条干涉条纹,依据测量原理和计算公式求出被检平晶工作面的平面度.文章重点分析干涉条纹的快速调整方法与标准平晶平面度的正确引用方法.     

柯氏干涉仪检定二等量块影响因素探讨

柯氏干涉仪在检定二等量块过程中,根据数据的反复实验与理论推导,发现量块与平晶相研合的质量优劣,成为量块检定数据有效与否的重要因素、发现在量块检定过程干涉仪箱体内空气温度波动、量块温度本身变动对测量结果影响较大。本文就这几方面问题进行探讨,以期对规程的执行有所帮助。     

温度对平晶平面度影响的定性分析及相关问题探讨

在测量平晶工作面的平面度时，温度不仅对平晶平面度的大小有影响，而且直接影响对平晶表面形状（凹凸）的判断。文章给出了温度对平晶平面度影响的实例分析，并提出了两种平晶表面形状判断的辅助方法，且对JJG28—2000《平晶》检定规程中平晶表面形状判断方法进行了必要的补充说明。     

平晶表面形状加压分析判断法的原理与应用探讨

平晶表面形状的判断对于平晶平面度的计算非常重要，错误的判断将会直接导致计算错误。该文通过对加压分析判断法原理的介绍，讨论在实际检定工作中的注意事项。灵活掌握该方法不仅对于平晶检定工作，而且在使用平晶测量量具或工件表面平面度时都非常重要。     

再论立式移相平面干涉仪

文章首先指出移相平面干涉仪普遍存在的问题,即该仪器测量平面度时存在量值不统一的问题,其测量不确定度与其测量重复度极不相匹配,主要是该仪器给不出其标准平晶在相应各点的多截面平面度偏差,无法进行修正,而是用控制标准平晶的平面度的峰谷值小于1/10或1/20个干涉条纹来保证其质量;文章还指出一种新开发的立式移相平面干涉仪与一般的移相平面干涉仪同样存在标准平晶的平面度偏差不能进行修正的问题;文章最后提出该仪器提高测量不确定度的改进方法。     

等倾干涉仪的机器视觉自动化改造

用传统等倾干涉仪测量平晶平面度,需靠肉眼从目镜观察,通过旋转测微鼓轮在分划板反复压线估读干涉环直径,这样做不仅准确度低,而且工作强度大、效率低。用机器视觉与计算机技术能解决以上问题：计算机对电荷耦合器（CCD）采集的干涉图进行处理,再同时测量多条干涉同心环直径并计算标准干涉环直径风;遍历所有检定点后。计算机通过数据处理自动得到各检定点的平面度数值。     

工作平晶平面度测量不确定度评定

本文对JJG2 8-2 0 0 0《平晶》中以等厚干涉法检定工作平晶 (D3 0mm～ 10 0mm)平面度的方法进行了分析、评定 ,得出了平面度的测量结果不确定度。     

浅析环境温度对检定平晶平面度的影响

本文针对检定平晶工作面平面度的时候,由于环境温度变化对平晶平面度测量的影响,对其进行了分析,并同时通过相关实验得出结论,即在检定温度范围内,温度的变化会影响平面度的量值大小,旨在为从事相关工作的技术人员提供参考依据。     

接触式干涉仪的数字化改造

为解决接触式干涉仪使用过程中对线不准、人工读数误差大等问题，采用图像采集与处理技术对其进行数字化升级改造。使用工业相机，将实时采集的干涉条纹图像传输至计算机，同时基于灰度投影法，实现自动定度与零级干涉条纹中心的定位，根据零级干涉条纹中心的偏移量，计算被测量块与标准量块的差值，并将相关测量信息自动存储至数据库。实验表明：改造后的接触式干涉仪性能稳定可靠，能准确计量检校三等及以下的量块长度。     

（2／3）d范围内平晶平面度测量方法分析

在JJG28-2000平晶检定规程中,对平晶有效直径d范围内的平面度和（2／3）d范围内的平面度均有规定的要求。但该规程附录D中的计算公式和图示并不是平晶有效直径d范围内的平面度测量方法,且没有给出（2／3）d范围内的平面度测量方法,该文将对此问题进行分析,最后给出了符合现行规程要求的新测量方法,补充了计算公式。     

研磨面平尺的相移干涉测量方法

在平面度计量体系中,研磨面平尺是重要的量值传递标准器。本文提出了利用相移干涉仪非接触、高采样密度及全自动化测量的特点,采用标准平晶直接测量研磨面平尺以获得更高的测量精度的方法。子孔径分段测量后拼接方法,以及斜入射测试方法,均可以取消长平晶的过渡,达到了量值传递扁平化的要求。文中以Φ150 mm相移干涉仪直接测量300 mm研磨面平尺为例,介绍了两种测量方法的原理和测量结果,并从中按标准要求提取了以稀疏点定义的平面度结果。对照检定规程,分析了采用相移干涉仪测量结果的数据不确定度评价方法,两种测量方法的归一化偏差小于0.5。     

平面平晶检定中存在问题的分析

平面平晶是以光波干涉法测量平面的平面度、直线度、研合性的计量器具。现针对在平面平晶检定中出现的问题 ,加以分析并提出改进建议。1　如何实现二截面正确转位 ,条纹弯曲量与条纹间隔比值的取定ＪＪＧ2 8- 91规程中写到 :“当所检定二截面出现的平面度符号相同时 ,取其中绝对值最大值为平面度 ;符号相反时 ,则取两者绝对值之和为平面度。”二个截面平面度检定 ,主要是为了找到最大误差的绝对值 ,一般是通过两平晶工作面的接触面的转位来实现的。实验证明 ,变换 90°能比较客观地反映平晶工作面误差。因为 ,把直径大于被检平晶的标准平晶…     

基于机器视觉的水表小流量检定方法研究

针对目前水表小流量检定时间长,人工读数不准确等原因,提出了一种基于机器视觉的水表小流量检定方法。通过工业相机以自适应的采样频率采集水表梅花转子图像,利用图像叠加原理,以检定开始时转子图像为背景,相机后续获取每一帧图像在此背景上作叠加处理。根据转子转动过程中图像叠加后的明暗占比大小的变化规律对其转动齿数进行计数,用双计时法通过脉冲当量得到水表指示体积。利用液体流量标准装置,对水表进行检定,采用静态质量法,通过称重箱获取标准体积,计算水表误差。根据实验结果,在小流量检定时,该方法在缩短检定时间、减少用水量后可得到与人工读数法一致的结果,可解决气泡带来的读数干扰,并能有效提高检定效率。     

光波干涉法检定量具平面性及尺寸应用

平品是目前用来检定汁量器具工作面平面性或平行性的主要量具。本文简要介绍了利用平晶和光波干涉法检定量具平面度和平行性的示值误差的方法。     

平晶平面度综合测量方法探讨

在JJG28-2000平晶检定规程中,对平晶有效直径d范围内的平面度和(2/3)d范围内的平面度均有规定的要求.本文将对此问题进行分析,最后给出了符合现行规程要求的新测量方法,补充了计算公式.