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激光准直测量系统校准方法研究

作　者: 张丰
导　师: 吴斌; 傅云霞
学　校: 天津大学
专　业: 仪器仪表工程
关键词: 激光准直 对中仪 校准 PSD
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


随着我国经济的快速发展，促进了大型设备、大型运输工具、大型交通工具和设施的制造与建设。这些大型设备、大型运输工具、大型交通工具和设施可能是几十米甚至上百米的金属件，由此提出了相关的加工问题、配合问题、安装问题和测量问题。同时人们将这样一个超出测长机和大型坐标测量机测量范围、又属于工业测量范畴的空间称为大空间测量。由于大空间测量从测量范围和测量准确度而言均介于精密测量和工程测量之间，因此既与两者有共通之处，又有介乎两者之间的特点。目前应用于大空间测量的系统层出不穷，本文所介绍的激光准直测量系统是一种集传统几何光学、现代光电技术及激光技术于一体、可实现大空间内直线度和平面度测量的高精度测量仪器，无疑为大空间测量中的准直测量提供了一个方便可靠的解决方案。而如何对这一新型的测量系统进行有效的量值溯源显得尤为迫切和重要。因为涉及的行业或部门相对而言都比较重要，如上海飞机制造厂，上海江南造船厂、中船重工七0四研究所、秦山核电等均提出了溯源要求。本文首先介绍了几种常见的激光准直测量系统，分析了准直测量系统与其他用于大空间测量系统的不同之处，针对多靶型激光测量系统工作原理和主要技术参数进行了介绍，并对测量系统各部分对测量结果的影响进行了分析，研究探讨了如何较全面地评价该测量系统，包括需要校准的项目和校准方法等，并对有关校准项目的校准结果进行了不确定度分析。本课题的研究对象是准直测量系统中较为复杂的一个测量系统，通过本课题研究所提出的校准方案指导了日常的校准工作，并已在实际校准工作中加以验证，为有关使用单位解决了量值溯源问题，为准直测量系统的正常可靠使用提供了保证，也为今后此类测量系统的进一步研究和量值传递工作奠定了扎实的基础。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-13
第二章 测量系统介绍及校准项目分析  13-26
  2.1 测量系统介绍  13-20
    2.1.1 组成及各部分作用  13
    2.1.2 多靶型激光准直测量系统工作原理  13-20
    2.1.3 主要技术参数  20
    2.1.4 国内外量值传递的现状  20
  2.2 校准项目分析  20-25
    2.2.1 接收靶的示值  22
    2.2.2 透射靶对激光的偏转  22-23
    2.2.3 接收靶的光学中心与几何中心的一致性  23-24
    2.2.4 系统的稳定性  24-25
  2.3 本章小结  25-26
第三章 校准方法研究  26-30
  3.1 各项目的校准方法研究  26-28
    3.1.1 接收靶示值误差的校准方法  26-27
    3.1.2 透射靶对激光的偏转的校准方法  27
    3.1.3 接收靶的光学中心与几何中心的一致性的校准方法  27-28
    3.1.4 系统稳定性的校准方法  28
  3.2 校准所用的标准器  28-29
    3.2.1 二维工作台  28-29
    3.2.2 限位工作台  29
    3.2.3 大理石平台  29
  3.3 本章小结  29-30
第四章 试验验证与不确定度评定  30-38
  4.1 试验验证  30
    4.1.1 试验目的  30
    4.1.2 试验对象及试验环境条件  30
    4.1.3 试验前激光准直测量系统在试验室内充分平衡温度  30
    4.1.4 试验设备  30
  4.2 试验项目  30-31
    4.2.1 近距离示值误差  30-31
    4.2.2 近点、远点处的示值误差  31
  4.3 试验结果  31-35
    4.3.1 近距离示值误差  31-33
    4.3.2 近点、远点处的示值误差  33-35
  4.4 试验结论及分析  35
  4.5 接收靶示值误差校准结果测量不确定度评定  35-37
    4.5.1 概述  35
    4.5.2 标准不确定度评定  35-36
    4.5.3 各分量的标准不确定度  36
    4.5.4 合成标准不确定度u_c  36
    4.5.5 扩展不确定度表示  36-37
    4.5.6 扩展不确定度结果的分析  37
  4.6 本章小结  37-38
第五章 结论  38-39
参考文献  39-41
发表论文和科研情况说明  41-42
致谢  42

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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