[發明專利]一種用于三維非接觸測量系統校準的標準裝置

無效

• 申請號: 201310043158.2
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103076038A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 姜志華;楊曉棟;唐冬梅;曾燕華;張波
• 申請（專利權）人: 上海市計量測試技術研究院
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00;G01B11/00;G01B11/02
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司 31128
• 代理人: 李浩東

技術領域

本發明專利涉及計量測試量值傳遞技術領域，尤其是涉及一種用于三維非接觸測量系統校準的標準裝置。

背景技術

目前，對于三維非接觸式測量系統的檢測和校準尚沒有可靠的校準標準裝置，三維非接觸式測量系統的生產廠商均使用自己研制的標準裝置來校準。這些標準裝置的標準球無法被完整的測量，表面反射光線會造成干擾，被測長度受溫度變化的影響，從而無法準確的得到三維非接觸測量系統的測量誤差和測量不確定度。

發明內容

三維非接觸式測量技術是一門新興的測量技術，集光、機械、電子等各種技術于一身，是從傳統計量技術并經過精密的傳感工藝整合及多種現代高科技手段集成而發展起來的。作為新興的非接觸式測量技術，三維測量由于其效率高，掃描范圍廣，已經越來越多的應用于快速測量和逆向工程中。伴隨這樣一種新興的測量技術，它的量值溯源的準確性顯得尤為必要，校準工作也需亟待解決。本發明所要解決的技術問題是提供一種克服現有技術的標準球無法被完整測量、表面反光干擾、環境影響大等缺陷的用于三維非接觸測量系統校準的標準裝置。本發明解決其技術問題采用的技術方案是：一種用于三維非接觸測量系統校準的標準裝置，它的測量棒兩端分別連接標準球。本發明所要解決的技術問題還可進一步通過如下技術方案加以解決：測量棒的兩端分別經連接件、球支撐連接標準球；標準球為黑色亞光陶瓷。本發明中的標準球由深圳市鷹旗實業有限公司銷售的黑色亞光陶瓷制成，測量棒由君彰實業公司銷售的膨脹系數小的東麗3k碳纖維制造。本發明由于采用上述技術方案，使得標準球與球支撐構成直線垂直于測量棒，在測量過程中標準球能被三維非接觸式測量系統完整的測量，標準球表面不反光，測量棒采用膨脹系數小的材料制造，不受熱脹冷縮引起的長度變化的影響，能適應各種不同的測試要求，準確的檢測出三維非接觸測量系統的測量誤差和測量不確定度。

附圖說明

下面結合附圖和本發明的具體實施例對本發明作進一步詳細描述。

圖1是本發明標準球連接球支撐的結構示意圖。

圖2是本發明測量棒的結構示意圖。

圖3是本發明連接件的結構示意圖。

圖4是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

參照圖1、圖2、圖3、圖4，標準球1的直徑根據不同的被測空間選擇，約為被測三維非接觸測量系統測量空間的最小測量長度的1/5，標準球1的形狀誤差為0.2μm-1.0μm，標準球1的下方有一圓孔與球支撐2上的支撐軸5膠粘連接，球支撐2下方的外螺紋6與連接件4上的內螺紋7連接，測量棒3的球心距范圍為200mm-2300mm，螺栓8分別經連接件4上的沉孔9連接測量棒3?上的內螺紋10。

本實施例至少由5個本發明組成一組測量標準。首先將球心距長度不同的本發明放置在三維非接觸式測量系統的2000mm×2000mm×1500mm的測量空間范圍內的不同位置進行測量。在5個本發明組成一組測量標準中，根據最短距離的標準球心距需小于測量空間的最短距離的十分之三，最長距離的標準球心距至少需要三分之二的測量空間的立體對角線長度，本實施例采用200mm，500mm，1000mm，1500mm，2000mm五個尺寸長度的球心距。將本發明擺放7個不同的空間位置進行測量，每個位置分別測量3次，得到35組105個（5×7×3＝105）測量值，最后對得到的測量值與本發明的標準值進行對比，即可得到三維非接觸式測量系統的測量誤差，并評定被校準三維非接觸式測量系統的測量不確定度。?