我國(guó)實(shí)現(xiàn)二維圖形高精度圓度校準(zhǔn)

日前，一種高精度的新型光學(xué)二維圖形圓度測(cè)量裝置在中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院研制成功并通過(guò)專(zhuān)家驗(yàn)收。該裝置首次將圓度測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)方法與影像探測(cè)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)二維圓圖形高精度圓度校準(zhǔn)，準(zhǔn)確度達(dá)到世界先進(jìn)水平，解決了高精度影像測(cè)頭坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的溯源問(wèn)題。

據(jù)介紹，坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是一種精密、高效的空間幾何量測(cè)量?jī)x器。小到五金件的尺寸確定，大到整機(jī)、整車(chē)的幾何量測(cè)量，都須借助該設(shè)備。然而，我國(guó)已引進(jìn)的高精度坐標(biāo)測(cè)量機(jī)影像測(cè)頭的探測(cè)誤差達(dá)0.5微米，但評(píng)定用標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度應(yīng)優(yōu)于0.15微米。為此，高精度標(biāo)準(zhǔn)圓圖形的圓度校準(zhǔn)迫切需要建立更高精度的圓度測(cè)量裝置。

為解決這一難題，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院長(zhǎng)度所研究員王為農(nóng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)攻關(guān)，將圓度測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)方法與影像探測(cè)技術(shù)相結(jié)合，以自主研制的一維影像傳感器作為測(cè)頭，利用成熟的精密轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，構(gòu)成了高精度、可溯源“光學(xué)二維圖形圓度測(cè)量裝置”，實(shí)現(xiàn)了二維圓圖形高精度圓度校準(zhǔn)。

據(jù)了解，從測(cè)量原理上，該裝置結(jié)合了接觸法和影像法的優(yōu)點(diǎn)，解決了零高度二維圖形的圓度測(cè)量問(wèn)題。同時(shí)，該裝置誤差來(lái)源簡(jiǎn)單，與傳統(tǒng)測(cè)量的評(píng)價(jià)方法一致，量值溯源途徑清晰，解決了光學(xué)系統(tǒng)數(shù)值孔徑、光學(xué)傳感器噪聲等對(duì)分辨力和測(cè)量能力的限制等難題。

業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為，該成果可用于光學(xué)影像測(cè)量設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)器的溯源，為集成電路、印刷電路和機(jī)械零件等加工制造行業(yè)的光學(xué)制版設(shè)備和光學(xué)成像加工設(shè)備的準(zhǔn)確度驗(yàn)收提供了新的可能。