球径仪精度分析与设计
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测绘技术中的精度评定与控制方法实例分析随着科技的不断发展,测绘技术在各个领域得到了广泛应用。
准确的测绘数据对于土地规划、城市建设、农业生产等领域的发展至关重要。
然而,由于不同测绘仪器的特性以及人为因素的影响,测量结果往往会产生一定的误差。
因此,精度评定与控制成为了保证测绘数据质量的重要环节。
本文将通过分析实例,探讨常见的精度评定与控制方法。
一、建立基准点体系在测绘过程中,建立基准点体系是评定测绘精度的关键。
基准点通常是指具有已知坐标的点或物体,通过对基准点进行测量,可以评估其他测量点的精度。
常见的基准点体系建立方法包括全球定位系统(GPS)测量、天文观测等。
例如,在一次道路测量中,可以选择几个已知位置的建筑物作为基准点,通过测量这些建筑物的坐标来评估其他道路点的位置精度。
二、误差评定方法误差评定是测绘精度控制的重要手段。
常用的误差评定方法包括精度估计、形状估计和数据检验等。
其中,精度估计是通过测量数据的重复性检验来评定测量结果的可靠性。
形状估计则是通过建立数学模型来估计测量点的位置误差范围。
数据检验是通过对测量数据进行统计分析以检测异常点或异常数据,从而判断测量结果的准确性。
三、误差修正方法误差修正是保证测绘数据精度的重要环节。
常见的误差修正方法包括系统化误差修正和随机误差修正。
系统化误差修正是通过校正仪器漂移、温度影响、仪器标定偏差等因素来消除或减小系统误差。
随机误差修正则是通过多次测量取平均值、加权平均值等方法来减小随机误差对测量结果的影响。
四、精度控制方法精度控制方法是为了保证测绘数据的精度目标而采取的一系列措施。
常见的精度控制方法包括精度要求制定、测量方案设计和质量检查等。
精度要求的制定是根据测绘项目的特点和应用要求,确定具体的精度目标。
测量方案的设计是根据工程条件和实测数据的特点,选择合适的测量仪器和测量方法,制定合理的测量方案。
质量检查则是通过对测量数据的质量进行日常监控和评估,确保测绘数据的精度符合要求。
三坐标测量机测球直径的校正和误差分析摘要:三坐标测量机(CMM)以其测量精度高、稳定性好、操作方便快捷的特点广泛的被应用。
但是在使用三坐标测量机测量有些几何要素时,有时测量准确度不是很高。
文章对坐标测量原理进行简述,重点分析三坐标测量机测球直径的校正与误差。
关键词:三坐标测量机;球直径;误差1坐标测量的原理任何形状都是由空间点组成,所有的几何量测量都可归结为空间点的测量,因此精确进行空间点坐标的采集,是评定任何几何形状的基础。
坐标测量机的基本原理是将被测零件放入它已允许的测量空间,精密地测出被测零件表面的点在空间3个坐标位置的数值,将这些点的坐标数值经过计算机数据处理,拟合形成测量元素,如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等,经过数学计算的方法得出其形状、位置误差及其他几何量数据。
用CMM进行零件测量,理论上,测头的球半径应为零,测头和工件接触为测头中心。
得到的数据是测头中心的坐标值,而非测头与被测件接触点的坐标值。
但实际上,测头有一半径,从而需要对测头直径进行校正,即进行测头球心轨迹曲面域和测头半径补偿。
2三坐标测量机测量的主要步骤2.1测头选择测头部分是测量机的重要部件,测头根据其功能有:触发式、扫描式、非接触式(激光、光学)等。
触发式测头是使用最多的一种测头。
一般的测头头部都是由一个杆和测球组成。
最常见的测球的材料是红宝石,因为红宝石是目前已知的最坚硬的材料之一,只有极少的情况不适宜采用红宝石球。
高强度下对铝材料制成的工件进行扫描时,选择氮化硅较好;对铸铁材料工件进行高强度扫描,推荐使用氧化锆球。
为保证一定的测量精度,在对测头的使用上,需要注意:(1)测头长度尽可能短:探针弯曲或偏斜越大,精度将越低。
因此在测量时,尽可能采用短探针。
(2)连接点最少:每次将探针与加长杆连接在一起时,就额外引入了新的潜在弯曲和变形点。
因此在应用过程中,尽可能减少连接的数目。
(3)使测球尽可能大:测球直径较大可削弱被测表面未抛光对精度造成的影响。
《机械创新设计》课程作业题目:设计一种测量球体直径的测量仪院(部):机电工程学院专业:机械工程班级:机械133姓名:柴传承肖日侨温志浩许瑛琪学号:20130711098指导教师:沈孝芹小组成员分工明细分工内容姓名学号备注说明书整部格式编制;原理方案设计环节主体内容;机构设计环节:机构的选型;结构设计环节:结构方案的变异设计;柴传承20130711097组长原理方案设计环节:功能设计法的简介总共能分析系统求解柴传承许瑛琪2013071109720130711011机构设计环节:机构设计原则的运用与讨论,机构方案评价;肖日侨20130711098摘要部分;前言部分:现有产品的分析,创新技法的运用与讨论肖日侨20130711098结构设计环节:概述,设计结果介绍柴传承20130711097结论部分机构设计环节图片裁剪制作温志浩20130711010前言部分:设计的意义;原理方案设计环节:功能元求解温志浩20130711010图片资料搜集;三维绘图附录制作参考文献许瑛琪20130711011目录摘要 (3)1.设计背景 (6)2. 设计目的 (6)3. 设计要求 (6)4.本课题的发展概况以及存在的情况 (6)5. 本设计的指导思想 (7)5.1 创造原理...............。
(7)5.1.1移植创造原理 (7)5.1.2 分离原理 (9)5.2创新技法 (10)6.原理方案设计 (14)6.1功能设计 (14)6.1.1功能分析 (14)6.1.2功能元求解 (14)6.1.3方案组合 (14)6.2功能目标评价 (15)6.2.1几种待评价方案 (15)7.机构设计 (16)8.结构设计 (18)9.具体实施方案 (19)10.结论 (20)11.设计方案的技术创新 (20)12.谢辞 (21)13.参考文献 (21)摘要球体广泛应用于各个领域,现有的测量仪器,只能测量单一的球体的直径,作用方法是将球体放置在测量仪器上,当球体较大时,测量非常不方便,而且携带不方便,这些测量球体直径的仪器需要人工读数,所以对于球体的精度不能很好的把握。
名词解释:1. 测量范围:所谓测量范围只在允许误差范围内一起的被测量值的范围。
2. 滞差:在输入量由小逐渐增大再由大逐渐减小的过程中,对用一大小的输入量出现不同大小的输出量,这种由于测量行程方向的不同,对应于同一出入量产生输出的差异统称为滞差。
3. 零值误差:指当测量为零值时,测量仪器示值相对于零的差值,也可说是测量仪器的零位误差。
4. 示值误差:指测量仪器的示值与被测量的真值之差。
5. 齿轮空会:齿轮机构在工作状态下,输入轴方向回转时,输出轴产生的滞后量。
6. 准确度:测量仪器给出接近于真值的响应能力。
7. 等效节点:将一对共轭点A 和A ’用虚线连起来,次虚线和光轴的交点为J 0,则透镜绕点J 0微量转动,像点不懂,称为J 0透镜的等效节点,称过点J 0作光轴的垂面为等效接平面。
8. 螺旋线误差:螺杆旋转一个螺距周期,在同一半径的圆柱截面内,加工形成的螺旋线轨迹与理论螺旋线轨迹之差。
9. 灵敏度:即仪器对被测量变化的反应能力。
S=xL 10. 阿贝原则:所谓阿贝原则,即被测尺寸与标准尺寸在测量方向的同一直线上,或者说,被测量轴线只有在基准轴线的延长线上,才能得到精确的测量结果。
11. 螺距积累误差:在给定长度范围内,任意两牙间的距离对公称尺寸偏差的最大代数和。
12. 视差:指示器与标尺表面不在同一平面时,观察者偏离正确观测方向进行读数或瞄准时所引起的误差。
13. 漂移:指仪器特性随时间的缓慢变化,通常表现为零位或灵敏度随时间的缓慢变化,风别称为零点漂移和灵敏度漂移。
14. 等效节平面:将一对共轭点A 和A ’用虚线连起来,次虚线和光轴的交点为J 0,则透镜绕点J 0微量转动,像点不懂,称为J 0透镜的等效节点,称过点J 0作光轴的垂面为等效接平面。
15.量化误差:由于脉冲数字系统中,用脉冲或数码表示连续变化的物理量,因此介于两个脉冲或两个数码之间的值只能用与它相接近的脉冲或数码表示,这样便产生了误差。
关节轴承内圈外球面球径测量仪的设计作者:陈溪源来源:《中国高新技术企业》2014年第06期摘要:文章论述了轴承行业测量关节轴承内圈外球面球径的几种测量方法及存在的弊端,介绍了自制关节轴承内圈外球面球径测量仪的设计思路,通过测量仪结构简图说明了其工作原理。
关键词:关节轴承;测量弊端;浮动工作台;测量仪;误差分析中图分类号:TH711 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)09-0001-02关节轴承主要是由一个带外球面的内圈和一个带有内球面的外圈组成的一对滑动摩擦副,可在一定角度范围内作倾斜运动,当支承轴与外径安装孔不同心时,仍能正常工作。
1 产品技术要求关节轴承内圈外球面球径尺寸及精度合格与否,直接影响关节轴承的装配质量,甚至影响关节轴承的寿命,因而对其内圈外球面直径尺寸及精度有较高的要示。
图1为一典型关节轴承内圈外球面磨加工工序技术要求。
外球面除要求满足一定的球径尺寸SΦ外,还要求控制球直径变动量、圆度误差及外球面对内孔的跳动量符合要求。
2 测量现状分析目前轴承行业生产现场测量关节轴承内圈外球径尺寸及球直径变动量大致有下列几方法:采用万能量具如外径千分尺测量;采用轴承专用外径测量仪如D913或D914测量;采用三坐标机或测量长仪测量,但采用这些测量方法都存在相应的弊端。
采用外径千分尺测量时,由于外径千分尺测量精度不够,加之存在人为因素,满足不了精确到0.001mm测量要求,而且测量时间长不方便。
采用轴承专用外径测量仪D913或D914测量时,由于关节轴承内圈外球面有油槽存在,一般把仪器测点调成二低一高形式,采用标准件调整比对测量,如图2所示。
这样调整存在的弊端如图3所示:随着外径的增大(或减小),套圈中心在如图所示的aa线上移动,即所测为弦长值而不是直径值;而且该方法测量点不是直接通过球心,即非法线测量,此时仪表上所反映的数值与球径的数值不线性比例增长(或减小),因而不能真实反映球径的数值及球径变动量。
数字式球径仪总体设计报告院系:电子信息学院2011年12月28日武汉大学摘要:光学球面曲率半径的精密测量,对高质量球面样板、光学系统的质量控制等方面具有重要意义。
本文根据自参考剪切千涉技术,采用球面补偿自准直原理,并结合微机技术提出了一种新型数字式激光干涉球径仪。
详细介绍了该球径仪的测量原理、结构及精度分析。
关键字:曲率半径激光干涉数字式微机系统精度分析目录引言 (4)一、设计任务 (5)§1.1 设计的目的要求 (5)§1.2 设计的背景意义 (5)§1.3 测量技术现状 (6)二、球径仪工作原理 (7)§2.1 自参考激光剪切干涉球径仪 (8)§2.2 球径仪的数字化 (12)三、系统的总体设计 (12)§3.1 系统框图 (12)§3.2 系统各部分电路设计 (13)四、系统精度分析与提高 (14)§4.1 系统精度分析 (14)§4.2 各项误差来源 (14)§4.3 系统精度提高 (15)五、设计总结 (16)§5.1 设计系统总结 (16)§5.2 设计心得体会 (16)参考文献 (18)引言光学球面曲率半径的测量是光学测试领域的重要课题之一。
根据不同的原理和要求,人们已相继提出了许多测量方法和技术,如自准直望远镜方法、自准直显微镜方法、球面干涉仪方法、刀口阴影方法及平板剪切干涉方法等。
而这些有的是间接测量,需要将测量值带入公式进行计算,求出曲率半径,基本都是人为读数,其精度受测量人员、光线等诸多因素的影响。
本设计将充分利用自参考激光剪切干涉技术和球面补偿自准直原理以及微机系统,基于计算机技术和传感器技术理论实现球径仪数字化。
该球径仪结构简单,测试方便,精度高,同时还具有多功能优点(亦可方便地用于透镜焦距的测量),因此,可望在光学球面及透镜参数分析测试等领域获得广泛应用。