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上海維特銳實業發展有限公司
主營產品： 威仕流量計,VSE流量計,賀德克傳感器,阿托斯比例閥 |
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2017-5-23 閱讀(990)
測量機通常都在已知、定義的環境中工作。此時測量機的性能很大程度上由所使用的光柵尺的信號質量和精度決定。
測量室為精密測量提供了優良的環境，但也帶來了一系列問題：高昂的設施、設備和維持恒溫的成本以及“被中斷的生產流程”。后者是zui為使用者頭痛的一個缺點。
隨著“盡可能在批量生產過程中控制生產流程”的大趨勢，測量機離實際生產位置的距離也越來越近。這也被稱為：車間級測量或在線測量。測量的結果可以實時影響生產流程的控制，從而實現優化的生產工序規劃。很高的經濟性和時間的節省是推動這一趨勢的主要原因。
已知要求的進一步擴展
惡劣的生產環境給測量機提出了在嚴密保護的測量室中不存在或不重要的新要求。測量機在生產車間中需要面對變化的溫度和更嚴酷的環境條件。振動和污染也是常見的挑戰。測量機的生產廠家采用了不同的解決方案。但在一點上，所有廠家的意見是統一的：任何相對于DIN 102標準中確定的參考溫度20 ℃溫度誤差都會導致測量機和被測工件的長度和角度變化。這些變化必須被折算回參考溫度。而測量設備（光柵尺、編碼器）的可定義的、高重復性的熱性能是進行折算的必要條件。這意味著，測量機所配備的測量設備有著特別的重要性。未來的坐標測量機標準（ISO TC213-WG10）為此將更為重視測量設備的膨脹系數及其允許的誤差范圍。
溫度變化所導致的膨脹 = 無法預知的長度變化？
作為測量機的測量基準，光柵尺的膨脹系數及其誤差起著重要的影響。制造光柵尺的材料通常為：鋼、玻璃或玻璃陶瓷。這些材料的膨脹系數可在資料中查閱。但是，不同的資料所給出的數值卻相差很大。
要作為膨脹誤差補償計算的基礎，這些數據的用處非常有限。如下面針對“鋼”所作的例子所示，當計算所采用的膨脹系數不準確時，僅僅幾度的溫度變化就會造成數微米的測量誤差。
確定膨脹系數α的可能方法
為了獲得膨脹系數的數值，可以使用“膨脹計”。用這樣的設備可以通過測量材料樣品來地確定光柵尺材料的真實膨脹系數。位于布侖瑞克的聯邦物理研究所設計的用于測量棒狀材料的“α測試臺”就是這類設備的代表。
這樣獲得的熱膨脹系數可以作為真實值用于測量機的長度補償計算。但在更多的情況下，人們還是采用了資料中查到的，或是由生產商提供的數據。這樣一來，補償的不確定性從一開始就已經不可避免了。
溫度和精度補償
車間型測量機的結構設計非常重要。生產廠家多年的經驗確保了測量機的高可靠性和在生產現場惡劣環境下的高精度。即使和測量室內的測量機對比，在測量精度的要求上也不能打折扣。熱變形的因素要通過掌握相應的信息、正確的材料選擇和盡量滿足熱力學條件來應對。由于不同的原材料在溫度變化時的膨脹程度不一樣，而且達到新溫度的速度也不同，所需的溫度和精度補償都相當復雜。對于補償計算而言，zui重要的就是要擁有已知的出發點：所使用的光柵尺。
