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詳細(xì)介紹
球板校準(zhǔn)規(guī)范
Calibration specification of ball plate
適用于光學(xué)三維掃描測量儀的計量陣列結(jié)構(gòu)球板
球板是一種多尺寸和坐標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)器，由多個標(biāo)準(zhǔn)球鑲嵌在平板上構(gòu)成?；w一般采用鋼和碳纖維材料。球是組成球板的基本要素，可分為規(guī)則和不規(guī)則結(jié)構(gòu)的球板。球直徑、形狀、球心距和球心坐標(biāo)是球板的主要計量特性。
測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備
推薦采用坐標(biāo)測量機進行校準(zhǔn)。坐標(biāo)測量機具有三維探測能力，可以對球的直徑、形狀和球心距進行準(zhǔn)確測量。對于規(guī)則陣列結(jié)構(gòu)的球板校準(zhǔn)，可以采用多個位置測量的方法，提高測量不確定度。允許使用滿足不確定度要求的其他設(shè)備進行校準(zhǔn)。
校準(zhǔn)方法
(1)根據(jù)球板的結(jié)構(gòu)和說明書， 測量球板上的定向元素，由標(biāo)準(zhǔn)球的球心及連線構(gòu)成坐標(biāo)系的零點和軸線方向，建立測量坐標(biāo)系。
(2)對球板上的每個球進行測量。測量點分布可根據(jù)球板結(jié)構(gòu)進行調(diào)整。通常在球表面均勻采集25個點，數(shù)據(jù)點的分布如下：
-在標(biāo)準(zhǔn)球的極點(探針方向所定義) 一點；
-極點下22. 5°四點(均勻分布) ；
-極點下45°八點(均勻分布) ，相對于前一組點旋轉(zhuǎn)22. 5°；
-極點下67.5°四點(均勻分布) ，相對于前一組點旋轉(zhuǎn)22. 5°；
-極點下90° (即在赤道上)八點(均勻分布) ，相對于前一組點旋轉(zhuǎn)22. 5°。
測量數(shù)據(jù)處理
1.擬合球
利用*小二乘法擬合球，分別獲得n個球的球直徑Di和球心坐標(biāo)(xi, yi, zi)。
2.球直徑
直徑即為球板上各球的球徑D。
3.球形狀誤差
計算球i上的測量點與擬合球心的距離，其*大距離Rimax和*小距離Rimin 之差，即為球面形狀誤差
4.球心坐標(biāo)
規(guī)則陣列結(jié)構(gòu)的球板通常用于坐標(biāo)測量機的誤差分離。為了提高球心坐標(biāo)測量不確定度，對25個球的球板進行4個位置的測量，以消除坐標(biāo)測量機的幾何參數(shù)誤差的影響。對于其它球數(shù)的球板參照此方法進行。位置(b)是位置(a)繞坐標(biāo)機的Z軸旋轉(zhuǎn)180°，位置(c)是位置(a)繞Y旋轉(zhuǎn)180°，位置(d)是位置(c)繞Z旋轉(zhuǎn)180°，取4次測量數(shù)據(jù)的平均值作為測量結(jié)果。在每個位置的測量中，進行正反向測量，取兩次數(shù)據(jù)的平均值作為測量結(jié)果，以消除溫度漂移的影響。
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