我國實現(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)二維圖形圓度測量裝置在中國計量科學(xué)研究院研制成功并通過專家驗收。該裝置首次將圓度測量的標(biāo)準(zhǔn)方法與影像探測技術(shù)進行結(jié)合，實現(xiàn)二維圓圖形高精度圓度校準(zhǔn)，準(zhǔn)確度達到世界先進水平，解決了高精度影像測頭坐標(biāo)測量機的溯源問題。

據(jù)介紹，坐標(biāo)測量機是一種精密、高效的空間幾何量測量儀器。小到五金件的尺寸確定，大到整機、整車的幾何量測量，都須借助該設(shè)備。然而，我國已引進的高精度坐標(biāo)測量機影像測頭的探測誤差達0.5微米，但評定用標(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量裝置。

為解決這一難題，中國計量科學(xué)研究院長度所研究員王為農(nóng)帶領(lǐng)團隊經(jīng)過攻關(guān)，將圓度測量的標(biāo)準(zhǔn)方法與影像探測技術(shù)相結(jié)合，以自主研制的一維影像傳感器作為測頭，利用成熟的精密轉(zhuǎn)臺和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，構(gòu)成了高精度、可溯源“光學(xué)二維圖形圓度測量裝置”，實現(xiàn)了二維圓圖形高精度圓度校準(zhǔn)。

據(jù)了解，從測量原理上，該裝置結(jié)合了接觸法和影像法的優(yōu)點，解決了零高度二維圖形的圓度測量問題。同時，該裝置誤差來源簡單，與傳統(tǒng)測量的評價方法一致，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)傳感器噪聲等對分辨力和測量能力的限制等難題。

業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，該成果可用于光學(xué)影像測量設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)器的溯源，為集成電路、印刷電路和機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)確度驗收提供了新的可能。