數顯立式光學(xué)計的原理是,自準直光學(xué)系統將標尺光柵成像在指示光柵上,形成光閘式莫爾條紋;測桿的位移通過(guò)光學(xué)杠桿機構使標尺光柵像相對指示光柵移動(dòng),用光電器件進(jìn)行條紋計數。
數顯立式光學(xué)計的優(yōu)點(diǎn)是:
1.擺脫了信號累加計數方式,依據像元序號計數,從信號接收到輸出均為純數字量,無(wú)須電子細分,因此對信號質(zhì)量要求寬松,抗干擾性強,計數穩定性好。
2.計數的依據是光帶落在CCD像元上的序號,在這之前途經(jīng)的像元不參加計數,因此不存在漏計數問(wèn)題,給使用帶來(lái)了方便。
3.可以利用軟件對光學(xué)杠桿正切函數的非線(xiàn)性和CCD像元位置誤差進(jìn)行區段修正,因此示值精度更容易控制。
4.采用液晶屏顯示,除顯示數字外,增加了模擬標尺,利用光標在標尺上的左右移動(dòng)指示當前接收像元在整個(gè)測量范圍中所處的位置,能幫助操作者快速調整示值零位和方便找拐點(diǎn)操作。
數顯立式光學(xué)計的實(shí)驗操作步驟:
1、記錄數據
分別記錄下量塊組的基本尺寸L和立式光學(xué)計的偏移量讀數,進(jìn)行數據處理得到塞規的尺寸。將測量結果與國標中塞規的尺寸公差進(jìn)行比較,判斷塞規是否合格。
2、選擇測頭
測頭有球形、平面形和刀口形三種,根據被測零件表面的幾何形狀來(lái)選擇,使測頭與被測表面盡量滿(mǎn)足點(diǎn)接觸。測量平面工件時(shí),選擇球形測頭;測量球面工件時(shí),選擇平面測頭;測量圓柱面工件時(shí),應選用刀口形測頭。
塞規的測量面為圓柱形,因此本實(shí)驗應選用刀口形測頭。
3、調整儀器零位
將量塊組放在工作臺上,先調整光學(xué)計立柱的升降螺母,使測頭的高度略低于量塊上表面,鎖緊升降螺母。壓下壓桿抬起測頭,將測頭緩緩放到量塊上表面,避免沖擊。然后按下reset歸零按鈕,顯示屏示數為0,完成儀器調零,測頭的此位置為零位。按下壓桿,抬起測頭,取下量塊組。
4、測量塞規
測量時(shí),按下壓桿,將塞規放在工作臺上,放下測頭,壓在塞規上表面。等顯示屏示數穩定后,讀取示數,即為塞規相對基本尺寸零位的偏移量△L。
5、進(jìn)行隨機誤差分布規律實(shí)驗
再次對塞規測量,并且盡可能測量塞規同一部位,反復測量100次,注意每測完3~5次必須對儀器重新調零。然后要對測量數據進(jìn)行處理,作出直方圖并求出標準偏差和極限測量誤差。
6、根據被測塞規的基本尺寸組合量塊
由于光學(xué)計測頭的活動(dòng)范圍為10mm,因此組合量塊的尺寸與塞規的基本尺寸差值應在10mm以?xún)?,方便測量。
量塊上有防銹油,使用前先用棉紗將量塊擦干凈,尤其是兩個(gè)基本尺寸面。拿起量塊時(shí),不要碰觸到基本尺寸面。