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新聞資訊NEWS

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2017-12

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)針的正確使用
三坐標(biāo)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是一種高效率的新型精密測(cè)量?jī)x器。它廣泛應(yīng)用于制造、電子、汽車和航空航天等工業(yè)中。作為一種檢測(cè)儀器,對(duì)零件和部件的尺寸、形狀及相互位置進(jìn)行檢測(cè)。

三坐標(biāo)機(jī)的測(cè)量原理是:將被測(cè)物體置于三坐標(biāo)機(jī)的測(cè)量空間,可獲得被測(cè)物體上各點(diǎn)的坐標(biāo)位置,根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值,經(jīng)計(jì)算可求出被測(cè)的幾何尺寸、形狀和位置。

測(cè)頭是三坐標(biāo)機(jī)非常關(guān)鍵的部件,是測(cè)量機(jī)觸測(cè)被測(cè)零件的發(fā)訊開關(guān),測(cè)頭的正確使用決定了測(cè)量機(jī)的測(cè)量可重復(fù)性。

測(cè)針的組成
測(cè)頭是坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的一部分,主要用來觸測(cè)工件表面,當(dāng)測(cè)頭的機(jī)械裝置移位時(shí),將產(chǎn)生信號(hào)觸發(fā)并采集一個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)。一般的測(cè)頭都是由一個(gè)桿和紅寶石球組成。紅寶石是非常硬的材料,做成的測(cè)頭的磨損量最小。它的密度也非常低,質(zhì)量最小,從而可以避免由于機(jī)器運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)而造成的測(cè)頭誤觸發(fā)。

測(cè)量過程中,要求測(cè)針的剛性和測(cè)尖的形狀都達(dá)到盡可能最佳的程度,保證一定的測(cè)量精度,在對(duì)測(cè)頭的使用上,應(yīng)注意:
(1)測(cè)針長(zhǎng)度盡可能短。測(cè)頭彎曲或偏斜越大,精度將越低。因此在測(cè)量時(shí),盡可能采用短測(cè)頭。
(2)連接點(diǎn)最少。每次將測(cè)針與加長(zhǎng)桿連接在一起時(shí),就額外引入了新的潛在彎曲和變形點(diǎn)。因此在應(yīng)用過程中,盡可能減少連接的數(shù)目
(3)使測(cè)球盡可能大,主要原因有兩個(gè):使得球/桿的空隙最大,這樣減少了由于“晃動(dòng)”而誤觸發(fā)的可能;測(cè)球直徑較大可削弱被測(cè)表面未拋光對(duì)精度造成的影響

測(cè)針測(cè)量的可重復(fù)性
所示,當(dāng)測(cè)頭的采樣方向垂直于測(cè)頭體(垂直于測(cè)桿軸線)時(shí)結(jié)果最好,應(yīng)盡可能使采樣方向垂直于測(cè)頭體;如果測(cè)頭平行于測(cè)頭體(沿著測(cè)桿軸線)采樣,其結(jié)果的可重復(fù)性比垂直于軸采樣的可重復(fù)性低;如果測(cè)頭的采樣方向既不垂直也不平行于測(cè)頭體,則所得結(jié)果的可重復(fù)性還不如平行于測(cè)頭體;測(cè)頭采樣方向平行于測(cè)桿軸線,但是與測(cè)頭體成一角度,將無法重復(fù),應(yīng)該盡可能避免。

避免桿的碰撞
測(cè)量時(shí)若測(cè)桿與零件接觸,而不是用觸點(diǎn),測(cè)量系統(tǒng)則認(rèn)為是用觸點(diǎn)采樣的,因此將引起很大的誤差。此時(shí),增加測(cè)桿球直徑將增加球/柱空間,從而減少桿碰撞的可能性,如圖3所示。有效工作長(zhǎng)度是測(cè)桿碰到特征之前,測(cè)桿可以達(dá)到的深度,通常,球越大,有效工作長(zhǎng)度就越大。使用較大的測(cè)桿球還可以減少被檢組件表面粗糙度的影響;但是,可以使用的最大球受到所測(cè)量的最小孔的限制。

此外,測(cè)頭是精密測(cè)量?jī)x器,應(yīng)保持其清潔,并小心愛護(hù),使它保持其大小和形狀。測(cè)桿紅寶石觸點(diǎn)應(yīng)該保持無污物,1μm的灰塵就可能導(dǎo)致1μm的測(cè)量誤差。

測(cè)針的校驗(yàn)
采用接觸式測(cè)頭測(cè)量時(shí),由于測(cè)頭半徑的影響,得到的坐標(biāo)數(shù)據(jù)并不是測(cè)頭所觸及的表面的坐標(biāo),而是測(cè)頭球心的坐標(biāo),當(dāng)被測(cè)點(diǎn)的表面法矢方向和測(cè)軸方向一致時(shí),測(cè)頭坐標(biāo)和測(cè)頭中心相差一個(gè)測(cè)頭半徑值。如果忽略測(cè)頭半徑,即測(cè)量得到的數(shù)據(jù)不進(jìn)行半徑補(bǔ)償處理,就會(huì)帶來數(shù)據(jù)補(bǔ)償誤差。因此,在對(duì)工件進(jìn)行檢測(cè)之前,需對(duì)所使用的測(cè)桿進(jìn)行校驗(yàn),需要對(duì)實(shí)際的接觸點(diǎn)與軟件紀(jì)錄的位置沿著測(cè)點(diǎn)矢量方向進(jìn)行的測(cè)頭半徑位置的補(bǔ)償。

因此測(cè)量時(shí)要盡可能使測(cè)針軸線與被測(cè)表面垂直,使測(cè)頭沿著被測(cè)表面的法線方向移動(dòng),以最大限度地減小測(cè)球半徑補(bǔ)償誤差,
通過校驗(yàn),需消除以下三方面的誤差:
(1)理論測(cè)桿半徑與實(shí)際測(cè)桿半徑之間的誤差;
(2)理論測(cè)桿長(zhǎng)度與實(shí)際測(cè)桿長(zhǎng)度的誤差;
(3)測(cè)頭旋轉(zhuǎn)角度之誤差。
通過校驗(yàn)消除以上3個(gè)誤差,得到正確的補(bǔ)償值。因此校驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度,直接影響工件的檢測(cè)結(jié)果。

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2017-12

質(zhì)監(jiān)局新建計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)區(qū)域發(fā)展
以往涉及該7項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的工作,企業(yè)都要依托外省檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)開展。這些標(biāo)準(zhǔn)建成后,標(biāo)志著質(zhì)監(jiān)局直屬單位寧夏計(jì)量質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)研究院具備了相關(guān)領(lǐng)域的檢驗(yàn)檢測(cè)能力,可有效減輕企業(yè)負(fù)擔(dān),更好地服務(wù)企業(yè)發(fā)展,為經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了有力的技術(shù)服務(wù)支撐。

   質(zhì)監(jiān)局加強(qiáng)質(zhì)量技術(shù)服務(wù)供給,在計(jì)量領(lǐng)域新建7項(xiàng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),并由質(zhì)檢總局考核通過,填補(bǔ)區(qū)內(nèi)空白。

該7項(xiàng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)為:密度計(jì)檢定裝置、煙氣分析儀檢定裝置、銣原子頻率標(biāo)準(zhǔn)裝置、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)校準(zhǔn)裝置、酶標(biāo)分析儀檢定裝置、數(shù)字減影血管造影(DSA)系統(tǒng)X射線輻射源檢定裝置、氨氣檢測(cè)報(bào)警器檢定裝置,主要涉及醫(yī)療衛(wèi)生、石油化工、環(huán)境監(jiān)測(cè)、時(shí)間頻率、電學(xué)、幾何量等領(lǐng)域。

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如何做內(nèi)部校準(zhǔn)才能被認(rèn)可
1、內(nèi)部校準(zhǔn)和自校準(zhǔn)的區(qū)別

“自校準(zhǔn)”一般是利用測(cè)量設(shè)備自帶的校準(zhǔn)程序或功能(比如智能儀器的開機(jī)自校準(zhǔn)程序)或設(shè)備廠商提供的沒有溯源證書的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行的校準(zhǔn)活動(dòng),通常情況下,其不是有效的量值溯源活動(dòng),但特殊領(lǐng)域另有規(guī)定除外。

“內(nèi)部校準(zhǔn)”是指在實(shí)驗(yàn)室或其所在組織內(nèi)部實(shí)施的,使用自有的設(shè)施和測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),校準(zhǔn)結(jié)果僅用于內(nèi)部需要,為實(shí)現(xiàn)獲認(rèn)可的檢測(cè)活動(dòng)相關(guān)的測(cè)量設(shè)備的量值溯源而實(shí)施的校準(zhǔn)。

因此符合要求的內(nèi)部校準(zhǔn)是CNAS認(rèn)可的溯源途徑,而自校準(zhǔn)不是。

2、內(nèi)部校準(zhǔn)適用范圍

對(duì)于取得CNAS認(rèn)可的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室,或準(zhǔn)備申請(qǐng)CNAS認(rèn)可的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室,與其獲得或申請(qǐng)的認(rèn)可能力有關(guān)的測(cè)量設(shè)備,如果量值溯源是通過內(nèi)部校準(zhǔn)的途徑,則必須滿足CNAS-CL31∶2011《內(nèi)部校準(zhǔn)要求》。

但是如果實(shí)驗(yàn)室與其獲得或申請(qǐng)的認(rèn)可能力有關(guān)的測(cè)量設(shè)備內(nèi)部校準(zhǔn)能力,已獲得CNAS校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可或取得法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)授權(quán)的,則可以認(rèn)為能滿足《內(nèi)部校準(zhǔn)要求》而不需再按CNAS-CL31∶2011《內(nèi)部校準(zhǔn)要求》進(jìn)行評(píng)審。例如有的實(shí)驗(yàn)室玻璃量器比較多,如果全部送檢,費(fèi)用大且周期長(zhǎng),影響了檢測(cè)工作,該實(shí)驗(yàn)室向省級(jí)計(jì)量行政主管部門申請(qǐng)建標(biāo)并且通過考核,取得了玻璃量器的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核證書,則可以認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)室對(duì)玻璃量器的內(nèi)部校準(zhǔn)是符合CNAS要求的量值溯源途徑。相關(guān)法規(guī)規(guī)定屬于強(qiáng)制檢定管理的測(cè)量設(shè)備,應(yīng)按規(guī)定檢定,不能進(jìn)行內(nèi)部校準(zhǔn)。

3、對(duì)人員的要求

從事內(nèi)部校準(zhǔn)的人員應(yīng)有相應(yīng)的物理、數(shù)學(xué)知識(shí),計(jì)量學(xué)知識(shí)及測(cè)量不確定度的評(píng)定能力。內(nèi)部校準(zhǔn)的人員,應(yīng)經(jīng)過相關(guān)計(jì)量知識(shí)、校準(zhǔn)技能等必要的培訓(xùn)、考核合格并持證或經(jīng)授權(quán)。

4、對(duì)環(huán)境條件和設(shè)施的要求

實(shí)驗(yàn)室實(shí)施內(nèi)部校準(zhǔn)的校準(zhǔn)環(huán)境、設(shè)施應(yīng)滿足校準(zhǔn)方法的要求。

應(yīng)確保其環(huán)境條件不會(huì)使結(jié)果無效,或?qū)λ蟮男?zhǔn)質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

對(duì)影響內(nèi)部校準(zhǔn)結(jié)果的設(shè)施和環(huán)境條件的技術(shù)要求應(yīng)制定成文件。

當(dāng)內(nèi)部校準(zhǔn)方法有要求,或?qū)Y(jié)果的質(zhì)量有影響時(shí),實(shí)驗(yàn)室應(yīng)監(jiān)測(cè)、控制和記錄環(huán)境條件。當(dāng)環(huán)境條件危及到內(nèi)部校準(zhǔn)的結(jié)果時(shí),應(yīng)停止校準(zhǔn)。

5、對(duì)內(nèi)部校準(zhǔn)所用設(shè)備及參考標(biāo)準(zhǔn)的要求

實(shí)施內(nèi)部校準(zhǔn)應(yīng)按照校準(zhǔn)方法要求配置和使用參考標(biāo)準(zhǔn)和/或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(計(jì)量標(biāo)準(zhǔn))以及輔助設(shè)備,其量值溯源應(yīng)滿足CNAS-CL01《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則》第5.6條“測(cè)量溯源性”的要求和CNAS-CL06《量值溯源要求》的要求。為確保校準(zhǔn)的正確性和可靠性,對(duì)參考標(biāo)準(zhǔn)和/或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(計(jì)量標(biāo)準(zhǔn))的建立、考核、維護(hù)和正確使用應(yīng)制定專門的程序。

應(yīng)按照規(guī)定的程序和日程對(duì)參考標(biāo)準(zhǔn)和/或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(計(jì)量標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行核查,以保持其校準(zhǔn)狀態(tài)的置信度。

參考標(biāo)準(zhǔn)和/或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(計(jì)量標(biāo)準(zhǔn))應(yīng)進(jìn)行測(cè)量不確定度驗(yàn)證、重復(fù)性考核和穩(wěn)定性考核。

6、對(duì)校準(zhǔn)方法的要求

計(jì)量設(shè)備的內(nèi)部校準(zhǔn)方法應(yīng)優(yōu)先采用國家校準(zhǔn)規(guī)范或部門校準(zhǔn)規(guī)范,在沒有校準(zhǔn)規(guī)范的情況下,優(yōu)先等同采用相應(yīng)的國家檢定規(guī)程或部門檢定規(guī)程。在沒有相應(yīng)的校準(zhǔn)規(guī)范或檢定規(guī)程或其他標(biāo)準(zhǔn)方法時(shí),實(shí)驗(yàn)室可以使用自編方法、測(cè)量設(shè)備制造商推薦的方法等非標(biāo)方法,使用測(cè)量設(shè)備制造商推薦的方法時(shí)應(yīng)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)室文件。非標(biāo)方法應(yīng)進(jìn)行方法確認(rèn),保存方法確認(rèn)的記錄。

7、內(nèi)部校準(zhǔn)的質(zhì)量控制

實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量控制程序、質(zhì)量監(jiān)督計(jì)劃應(yīng)覆蓋內(nèi)部校準(zhǔn)活動(dòng)。參考標(biāo)準(zhǔn)和/或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(計(jì)量標(biāo)準(zhǔn))應(yīng)參加CNAS承認(rèn)的實(shí)驗(yàn)室間的比對(duì)或測(cè)量審核或能力驗(yàn)證計(jì)劃。

8、不確定度要求

實(shí)驗(yàn)室應(yīng)對(duì)開展的全部?jī)?nèi)部校準(zhǔn)項(xiàng)目(參數(shù))評(píng)估測(cè)量不確定度,應(yīng)在校準(zhǔn)證書或記錄中報(bào)告測(cè)量不確定度和(或)給出對(duì)其計(jì)量規(guī)范或相應(yīng)條款的符合性聲明。一般情況下,校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)包括測(cè)量結(jié)果的數(shù)值y和其擴(kuò)展不確定度U。應(yīng)在校準(zhǔn)證書中注明不確定度的包含因子和包含概率,可以使用以下文字描述:“本報(bào)告中給出的擴(kuò)展不確定度是由標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以包含概率約為95%時(shí)的包含因子k?!睌U(kuò)展不確定度的數(shù)值應(yīng)不超過兩位有效數(shù)字,并且應(yīng)滿足以下要求:

1) 最終報(bào)告的測(cè)量結(jié)果的末位,應(yīng)與擴(kuò)展不確定度的末位對(duì)齊;

2) 應(yīng)根據(jù)GB/T8170《數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定》的規(guī)則進(jìn)行數(shù)值修約。在校準(zhǔn)證書中報(bào)告測(cè)量不確定度的來源時(shí),應(yīng)包含校準(zhǔn)期間短期的不確定度分量。

9、內(nèi)部校準(zhǔn)的記錄及報(bào)告

內(nèi)部校準(zhǔn)的校準(zhǔn)證書可以簡(jiǎn)化,或不出具校準(zhǔn)證書,但校準(zhǔn)記錄的內(nèi)容應(yīng)符合校準(zhǔn)方法和認(rèn)可準(zhǔn)則的要求。校準(zhǔn)記錄應(yīng)有較長(zhǎng)的保存期,以監(jiān)視被校準(zhǔn)測(cè)量設(shè)備的穩(wěn)定性。校準(zhǔn)人員的校準(zhǔn)結(jié)果必須經(jīng)過校核人員的核驗(yàn)。校準(zhǔn)記錄中應(yīng)包含所用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)名稱及其唯一性編號(hào),以確保校準(zhǔn)過程的復(fù)現(xiàn)。

10、內(nèi)部校準(zhǔn)在CNAS認(rèn)可活動(dòng)中的要求

在初審、復(fù)評(píng)和擴(kuò)項(xiàng)評(píng)審時(shí),如果申請(qǐng)認(rèn)可的檢測(cè)能力存在內(nèi)部校準(zhǔn)活動(dòng)時(shí),實(shí)驗(yàn)室必須在申請(qǐng)書中申報(bào),CNAS將安排相關(guān)校準(zhǔn)領(lǐng)域的評(píng)審員,參加現(xiàn)場(chǎng)評(píng)審,評(píng)審結(jié)果實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部校準(zhǔn)能力不符合要求時(shí),申請(qǐng)認(rèn)可的相關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目或參數(shù)不予認(rèn)可。

如果實(shí)驗(yàn)室存在內(nèi)部校準(zhǔn)活動(dòng),但申請(qǐng)時(shí)未報(bào)的,現(xiàn)場(chǎng)評(píng)審中,評(píng)審組內(nèi)無相關(guān)內(nèi)部校準(zhǔn)的評(píng)審能力時(shí),申請(qǐng)認(rèn)可的相關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目或參數(shù)不予認(rèn)可。監(jiān)督評(píng)審中,應(yīng)覆蓋內(nèi)部校準(zhǔn)活動(dòng),一般情況下,內(nèi)部校準(zhǔn)能力的覆蓋范圍與認(rèn)可的檢測(cè)能力的監(jiān)督范圍一致。內(nèi)部校準(zhǔn)的結(jié)果只能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部使用,不能對(duì)外宣稱內(nèi)部校準(zhǔn)項(xiàng)目獲得CNAS認(rèn)可或使用認(rèn)可標(biāo)識(shí)。