阀板平面度平行度现场快速测量方法及实现

　　1检测原理

　　基本原理采用相对测量法,先用标准件校零,然后测量工件与标准件之差。通过将被测阀板外形尺寸的微小变化由电感式位移传感器转换成电信号,经放大和模数转换后由计算机处理并对平面度、平行度进行评定,最后由CRT显示器显示测量结果。

　　平面度测量可在被测表面上选择一些有代表性的截面按测量直线度误差的方法进行。对任何一个被测表面,都可以看成是由无数条素线组成,所以每一截面的直线度误差皆能在一定程度上反映被测表面的平面度误差。如果能把若干个截面上各自独立的直线度误差联系起来,经过科学的数据处理,综合到相对的同一评定基准平面上去就可以得到被测平面的平面度误差值。

　　在三维坐标系中,被测平面按照一定规律进行旋转,直到符合判别准则(三角形准则、交叉准则、直线准则)之一,即符合最小条件,这时,相夹被测平面且相互平行的两基准平面之间的距离为最小,这个最小距离就是被测平面的平面度误差。

　　测量示意图如图1所示。测量前用校准件使上测量台的10个传感器的数值处于一个平面内,下测量台的10个传感器的数值处于与上测量台的10个传感器的数值平面平行的一个平面内。

　　图1中两条点划线分别为上测量台基准平面和下测量台基准平面,这两个基准平面是由校准件确定的。两条曲线为被测零件的上下两平面。xi为被测零件的上平面各点相对于上测量台基准平面的变化量。Yi为被测零件的下平面各点相对于下测量台基准平面的变化量。通过测量,被测零件的上下两平面分别得到一个数据矩阵,利用最小区域法可以分别得到创门的平面度误差。利用求距式最小二乘方法可以分别得到它们互为基准的平行度误差。如图2所示。

　　图2中Pl为被测曲面,P2为基准曲面。P为P2的最小二乘方平面,P’为P在z轴方向的平移平面,S1为P1上各点到P'的距离,则即为P1相对于基准平面P2的平行度误差。

　　2机械测量装置及电气系统

　　机械部分由本体、运动传递机构、下测量台、托架、上测量台等组成。

　　电气系统以工控技术为核心，采用工控、高速数据采集技术及线性集成电源、电感式位移传感器、专用精密放大电路等集成电路，故结构简单、精度高、稳定性好。系统硬件结构如图3所示。

　　系统软件采用模块化结构，用C语言编制，运行于DOS6.22环境。程序流程图如图4所示。

　　3结论

　　同传统的现场检具和计量室检测仪器不同，该测量系统采用多点测量与计算机数据处理相结合的方法，测量节拍为2件/min，重复测量精度为0.0035mm，稳定度为0.001mm/4h，其他各项性能指标满足工艺技术要求。