卧式光学计智能化改造及其测量不确定度分析

　　1.　引言

　　我公司原有的一台JDZ型卧式光学计，是长度计量精密检测必不可少的检测设备。由于该设备购买较早且使用频繁，操作难度大，其光路系统已经老化，机械部分因磨损严重产生了较大的间隙，运行有明显的阻滞现象，读数困难，处理数据相当麻烦且检定效率很低，对测量精度造成了较大的影响。面临用户对我公司产品的加工工艺精度要求越来越高，对质量保证，质量检测的全过程也提出了更高的要求，我们则必须做到检测数据的准确可靠，传递出精确的检测数据，才能制造出高质量的产品。因此，我公司与北京珍宝智能机器技术公司合作，对卧式光学计进行了数字化、智能化改造。

　　把传统的卧式光学计光学系统部分改成电感数字化结构，同时数显箱带有通讯接口与计算机相接，调整机械部分使仪器运动平稳，无阻滞现象，并消除了回程间隙。通过传感器、专用软件和计算机，实现测量智能化、数字化处理、显示和存储，实现量块及其它被测件的外形微差尺寸测量工作的直观性和可视化，减少了因为操作人员瞄准和估读等因素造成的测量误差，提高了检测精度和效率。仪器最高测量精度可达(0.03功加5A)脚，其中A为标准件与被测件的差值。(改造前该仪器精度为0.25um)。改造后的卧式光学计我们称之为智能比较仪检定装置。

　　2检定装置的配置及工作原理

　　2.1改造前

　　原卧式光学计的结构是由基座、光学读数系统、尾管及尾管座、内测装置等组成。其中基座是用以承受和安放仪器的主要部件及各个附属设备的。光学读数系统包括光学计管和光学计座。光学计管是一个直角形的部件，在其内部包含着全部光学机械杠杆的机构。通过微动螺丝手轮的调节，可使光学计管内部的直角转向棱镜作微倾调节，这样就可以调节分划板刻线的成像位置。在光学计管的端部，露在外的测头是用以安装各种形式的测帽。

　　2.2改造后

　　改造后的仪器视图1)则是由基座(包括底座1和万能工作台5)、数字化处理系统(图中虚线框内部分)、尾管2及尾管座3和内测装置等组成。智能比较仪检定装置中主要是将原有的光学读数系统换成了现在的数字化处理系统(主要由电感位移传感器4、计算机9、数显箱10等组成)。电感位移传感器是直接感受被测位移的变化，并将其转化为电参数的变化传送给测量电路的一种元件。数显箱的内部则是测量电路，可将传感器电参数的变化测量出，转换为电信号进行处理并输出且驱动计算机执行处理数据。计算机在该仪器中是用来数字化显示、运算、处理和存储测量结果的。