影像测量仪校准规范。 PDF 15页

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JJFxxxxxxxx1范围影像测量仪校准规范有限公司本规范适用于平面直角坐标系的影像测量仪，包括在垂直于平面直角方向上具有定位或测量功能的影像测量仪坐标系。业务设置2引文分析以下文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修订）适用于本文。宣海GB / T 24762-2009产品几何技术规范（k3）验收测试和再检验测试JJF 1001通用计量术语和定义JJF 1130几何测量设备公司校准的不确定度评估指南3受限术语JJF 1001定义的术语和定义适用于本规范。准备3.1焦平面尺寸测量指示误差（E）XY在平行于焦平面的方向上设置尺寸测量指示误差。工作注意事项：分析1.在此规范中，默认情况下XY平面与焦平面平行。如果不是，则必须进行相应标记（例如E或E）。如果XZ YZ2.仅沿与X轴平行的方向或仅沿与Y轴平行的方向获得的指示误差可以表示为E或E。轩逸XY 3.2尺寸测量的指示误差沿光轴（E）Z方向。关于平行于图像检测系统的光轴方向的尺寸测量的指示误差。

注：在本规范中，Z轴默认情况下与成像系统的光轴平行。如果不是，则必须进行相应标记（例如E或E）。 XY 3.3图像检测系统的尺寸测量误差（E）V除影像测量仪运动平台和图像检测系统不移动，图像检测系统的视野的尺寸测量指示误差。 E）有限共同点3.4每个部分的测量结果的一致性（S准备影像测量仪在沿光轴的不同部分上进行测量时，每个部分的原点投影在XY上的一致度坐标工业设备3.5二维检测误差（P）二维分析使用影像测量仪确定平面圆形物理标准的半径变化范围创建3.6图像探针的检测误差（P）轩逸V使用影像测量仪确定图像检测系统的视场3.7上平面圆形物体标准的半径变化范围Sea P）在3.7上变倍检测误差（Z取影像测量仪）可变放大率图像检测系统，用于以不同的放大率测量相同的圆形目标Center 1JJFxxxxxxxx坐标显示值变化范围。4概述公司影像测量仪是一种由机械主机，位移传感器，图像检测系统，控制部件和测量软件。它可以测量各种复杂形状的部分。测量图像检测系统的表面坐标点。图像检测系统的示意图如图1所示。创艺轩海事事业部公共设备的装备行业分析图1图像检测系统行业的示意图1.摄像头或其他捕获被测物表面图像的系统对象2.图像检测系统的各种光学组件3.被测对象4.视野（对象侧）5.视野（图像侧）6.测量窗口7.测量点的创建分析5测量特性宣义尚5. 1一般原则5. 1. 1本章描述的测量特性是影像测量仪应具有的基本测量特性。

5. 1. 2本规范认识到各种影像测量仪都有自己的功能定义，从而可以灵活选择测量特性。各种测量特性的技术要求：公司-按照合同和（或）制造商在验收期间的规定；在重新校准期间，按照用户的规定进行限制。 5. 1. 3需要符合标准时，以下测量特性的校准结果应不超过给定的技术要求。业5. 2尺寸测量指示误差分析5.2. 1沿光轴的测量功能，应校准以下尺寸测量指示误差： ChuangXY — —E; Z Haixuan——E;注意：V 1. E仅适用于在图像检测系统视野内具有测量功能的影像测量仪。 V2JJFxxxxxxxx2.对于工作台不可移动的影像测量仪，您只需校准E。V 5.2. 2对于具有沿光轴定位功能的影像测量仪和影像测量仪只能在任何二维平面上进行测量的，应校准以下尺寸测量误差：Company-E； XY极限-E;注意：V设备1. E仅适用于可以在图像检测系统的视场内进行测量的影像测量仪。 V行业2.对于工作台不可移动的影像测量仪，只需校准E。工件V 5. 3每个横截面（E）S 5. 4测量结果的一致性检测误差创建一个分析5. 4. 1二维检测误差（P）轩2D注：对于不动的工作台影像测量仪无此要求。

近海5. 4. 2图像探针检测误差（P）V 5. 5变倍检测误差（P）Z第6分部校准条件仅限于公共6. 1可用的环境条件6. 1. 1校准期间，至少应控制以下影响影像测量仪精度的环境条件参数：设置-仪器测量室的温度，单位时间的温度变化；行业-仪器平衡测量室温度的时间;分析工作-仪器与标准器具之间的温差等。创建以上条件参数：接受时根据合同和（或）制造商的规定；在重新校准时根据用户的规定。用户可以在给定范围内自由选择环境条件。 Xuan 6. 1. 2不应有影响仪器测量室内测量的灰尘，噪声，振动，腐蚀性气体和磁场干扰。上海6. 2操作条件在执行本规范第7章中指定的校准时，应严格按照制造商提供的仪器手册进行操作，并应特别注意以下方面：公司a）仪器启动/预热程序；极限b）测量系统校准；配备c）成像系统放大倍数； d）照明条件。业6. 3测量系统配置分析对于给定的最大允许误差，成像系统配置的限制条件（放大倍数，照明，物镜等）：根据合同规定和（或）制造商在接受时的规定；根据用户规定重新校准时。用户可以在有限范围内自由选择检测系统的配置。 Xuan 6. 4标准品和其他设备上海建议使用表1中列出的仪器。允许使用满足不确定度要求的其他标准品。

3JJFxxxxxxxx表1标准品和其他设备的序列号校准项目标准品和其他设备的公司1焦平面尺寸测量误差（E）标尺或二维掩模的不确定度不大于1 / 4MPEV模板XY极限2光轴方向尺寸测量指示误差（E）不确定度不超过1 / 4MPEV量块或阶梯计Z装有图像检测系统尺寸测量指示误差（E）不确定度不超过1 / 4MPEV的线尺或掩模3V工业设备4每个部分的测量结果的一致性（E）特殊阶梯尺（有关技术规格，请参见附录A）S工作5检测误差（P）公称直径（2050）mm，圆的公称直径）圆度不大于1 / 4MPE（0.11）mm的二维Yichuang形目标，以及圆度不大于0.5m的圆的6个图像探针检测误差（P）宣V海形目标不大于t 0.5μm，公称直径在视场内。 7变倍检测误差（P）Z 6. 5其他条件公司应在校准前确认仪器校准器的外观和相互作用没有影响校准和校准结果正确实施的缺陷。 7校准项目和校准方法及设备受到限制7. 1校准尺寸测量的误差E，E和E的一般要求Z XY V行业7. 1. 1校准前，请按照以下说明准备校准根据第6章的要求。7. 1. 2测量位置的创建a）在垂直于影像测量仪光轴的任何位置的工作面上测量E——的位置； Z Yi b）当使用线性标尺作为标准时，在垂直于影像测量仪光轴的工作台的XY平面上沿着两个对角线方向测量E的位置，而另一个在测量范围内两个平行于X轴和Y轴方向，共4个位置；上海注意：可以根据用户需要选择任意位置作为测量位置。

c）测量E的位置-影像测量仪视场内的任何位置。 V除法7. 1. 3测量间隔：在每个位置测量五个间隔，最小间隔不大于平面对角线的10％，最大间隔不小于平面对角线的66％平面，其他间隔大致相等。 7. 1. 4瞄准方法配有单点测量。通过测量从点到点的距离，然后投影到对齐方向来获得测量值。不允许使用整个窗口的点或大量点的平均值。测量窗口不得大于视野的10％。 7. 1. 5在创建和分析逼近方向时，如果手册中未指定图像检测系统瞄准点的逼近方向，则默认为双向近似，即对每个点进行测量。被测物体标准对于点的距离，影像测量仪的移动方向必须彼此相对。有关瞄准点的单向和双向方法以及单向和双向测量的详细说明，请参阅附录B。上海7. 1. 6测量顺序和测量次数4JJFxxxxxxxx如果物理标准的一端为“ A”，另一端为“ B”，则按AB或BA进行一次测量并重复测量三次。注意：一旦开始检测尺寸的测量序列，就不能再使用其他测量点，除了用于测量长度的点。 Male 7. 2光轴方向上尺寸的测量误差。 EZ limit选择量规或步规作为标准，并根据7. 1. 2 a）的要求设置测量位置。您可以选择要配备测量起始位置的工作台表面，也可以选择适当尺寸的测量块或步进计的测量表面作为测量起始位置，调整图像检测系统以制作目标图像清除并将其设置为“零点”。

图像检测系统沿Z轴升降，以使不同行业尺寸的标准上表面清晰可见。测量值与标准间隔的实际值之差是指示误差。当需要进行符合性判断时，这15个指示误差应不超过E的最大允许误差。创建Z 7. 3焦平面尺寸测量指示误差EyiXY选择直线尺作为标准，并根据标尺设置测量位置7. 1. 2 b）的要求。调整每个检测位置的颖海轩上部图像检测系统，使线尺的线图像清晰，并依次测量指定的线间隔。测量值与标准品的实际值之差就是指示误差。当要求合规时，60个指示误差应不超过E的最大XY允许误差。E除法7. 4指示V形图像检测系统尺寸测量误差V凸型选择直线尺作为标准，根据要求设置测量位置7. 1. 2 c）。调整影像测量仪视场的大小，以使标准线图案位于视场中的测量位置，并在不移动工作台的情况下测量线​​形标尺的线间距。测量值与标准品的实际值之差就是指示误差。当要求合规时，这15个指示值的误差不应超过E.V业7. 5的最大允许误差。各部分的测量结果保持一致。 ES工程分析。在图2所示的空间的四个对角线方向上放置特殊的台阶规，并选择在测量范围内可见的最大伤口距离的两个标记位置（标记可以采用各种形状以利于提取中心，例如十字，圆形等，Yi会测量标记的中心距离。

比较在海宣四个位置测得的中心距离值。最大值和最小值之差是每个部分的测量结果的一致性。当要求合规时，一致性不应超过最大允许E值。 SⅡⅢ公司ⅠⅣ设备有限公司宣义闯业分析工业图2检测E时特殊台阶仪的放置示意图。在S 7. 6上，检测误差P2D将圆形目标平行于工作表面，调整图像要清楚。整个圆周大致均匀地取25个点（大约每5JJFxxxxxxxx14. 4度一次）。采用单点测量方式，测量窗口的所有点都不能一次获取。图3显示了一个测量示例。收集点时应注意：a）影像测量仪部分必须在25个视野之间移动； b）允许某些视野重叠，但不允许视野内的测量窗口重叠；限制c）25个测量窗口应分布在整个视场中；配备d）可以调整点之间的焦点。工业设计上海宣仪创新工程有限公司上海宣仪创新工程设备有限公司图3测量P的示例。将2D限制为用所有25个测量点的数据拟合最小二乘圆，以得到25个测量点的圆心到圆心的距离是半径R，范围RR是检测误差。当要求合规时，其值不应大于检测误差的iMAX MIN的最大允许值。 Industry 7. 7图像探针（P）V的检测误差（P）。工人选择适当大小的圆形目标（图像直径约为视场的10％30％），然后将其放置在影像测量仪创意分析工作台。调整图像以使其清晰。

在仪器不移动的情况下，在视场中使用不同的点来测量校准器的圆（请参见图4），用所有25个测量点的数据拟合最小二乘圆，并得出圆心），从25个测量点到圆心的距离为半径R，范围RR为成像探头的检测误差。当需要确定上海iMAX MIN的值时，其值应不大于成像探头的检测误差最大允许值。 6JJFxxxxxxxx窗口公司测量窗口仅限于目标行业的设备图4图像探针检测误差测量示意图7. 8变倍检测误差P XGong Z目标尺寸应确保目标直径在最小放大倍率下它是视野的10％-30％。以最大放大倍数，可以在视场中获得完整的目标图像。满足要求的目标放置在工作面上，并通过透射光进行照明，并且Xuan工作台在测量期间不会移动。 。调整视野，使目标图像位于视野中的任何位置。更换其他固定放大倍率的镜头或调整变焦镜头，使倍率β，β和范围的中点相等影像测量仪，测量目标的中心坐标，获得最小最大标点（，Y）。计算X和Y坐标点之间的最大和最小差，即i除法∆X = max（X）-min（X）（1）ii公∆Y = max（Y）-min（Y）（2）ii极限配备有P = max（∆X，∆Y）（3）Z在需要遵守法规时设置，其值不应大于最大允许的变焦检测误差值。

工业8校准结果的表达式创建已校准的校准证书影像测量仪。校准证书应提供所有测量结果。宣义9返校时间间隔建议上海返校时间间隔不超过1年。上海宣仪创新工业设备有限公司7JJFxxxxxxxx附录A特种步距规技术条件有限公司A.1特种步距规矩阵图及技术要求设备上海宣仪创新工业有限公司单位：mm2分析工业设备有限公司。轩逸创有限公司2-8表A.1特殊步距表的基础技术要求公司材料航空铝材有限公司的总长度不小于仪表工作行程对角线的4/5，两者之间的高度差设备的台阶数不小于Z方向行程的工业宽度的1/2创造性分析不少于50mm，底面平面度≤0. 01mm（凹面），轩逸上海槽台阶面的平面度≤0.005mm 8JJFxxxxxxxxA.2嵌入式靶材的示意图和技术要求上海宣义创喜工业设备有限公司2有限公司设备表A.2靶材的技术要求I工业材料创建分析光学玻璃底部平整度≤0. 005mm轩逸上海雕刻线宽度≤0. 005mm注：描述De8mm光学玻璃一个5mm的圆形目标，在圆心处画出一条十字线，线长为3mm。 Si Xuanyi创意工业设备有限公司上海9JJFxxxxxxxx附录B单向，两向逼近和单向，两向及对中测量有限公司B.1单向和两向逼近设备B. 1. 1单向近似行业影像测量仪进行多点测量时，请始终使成像系统从同一方向接近并瞄准测量目标。

工作B. 1. 2双向近似分析当使用影像测量仪进行多点测量时，成像系统会从不同方向接近并瞄准测量目标。宜创注意：双向方法可能会将影像测量仪轨道运动的返回误差带入指示误差。 Haixuanshang B.2单向，双向和对中测量B.2. 1单向测量分度B.2. 1. 1适用于单向测量的标准仪器仅限于通用步距计，步距B.2. 1. 2（双向近似）单向测量设备，用于测量单向标准或类似于单向标准的设备。例如，测量台阶规的同一侧台阶，设置台阶规和孔板的同一侧边缘。注意：在下图中，箭头方向是工作台的移动方向。宣义闯分析上海B.2. 2双向测量B.2.2. 1适用于双向测量的标准量块，阶梯计，球拍等。公共B.2.2. 2（双向近似）双向测量极限是双向标准或类似于双向标准的被测物体的测量。例如在量块和步距规相反的一侧测量步距。创西工业设备B.2. 3对准测量海轩上B.2. 3.1适用于对准测量的标准仪器线尺。 10kJFxxxxxxxxB。2. 3.2（双向近似）光罩测量影像测量仪通常采用双光罩进行光罩测量。如测量线尺。上海宣仪创新工业设备有限公司上海宣仪创新工业设备有限公司上海宣仪创新工业设备有限公司11JJFxxxxxxxx附录C用二维掩膜板校准E的方法C.1概述XY准备有限公理可以通过根据特定规则在特定材料的平板玻璃上描绘一系列带有二维坐标的图形标记（例如网格，十字标记，圆形标记等）来获得二维蒙版。二维尺寸标准化工具用于校准影像测量仪焦平面尺寸测量的指示误差（E）。

宜昌XYC.2校准方法将二维掩模放在工作台上，垂直于海轩影像测量仪光轴，调整图像检测系统以使二维掩模的雕刻图像清晰，然后按。以预定间隔测量二维图形标记，以获得每个标记点的二维坐标。测量值与标准品的实际值之差就是指示误差。 Co.，Ltd. C.2校准示例配备有25个标记的遮罩，用于校准指示误差。您可以使用影像测量仪根据图C.1中的电路测量掩码集，以获得每个点的二维坐标。收集数据后，（通过测量程序）分别计算出以下四组距离：Industrial-11-12、11-13、11-14、11-15；分析-3-8、3-13、3-18、3 -23；庄——5-7、5-13、5-19、5-21；宣义——1-9、1-13、1-17、1-2 5.掩码的实际值之差是指示误差。重复上述测量过程3次。如果要求符合要求，则所有结果均不应超过E.宜昌西工业设备有限公司的最大XY误差。海轩图C.1测量电路原理图12JJFxxxxxxxx附录D测量不确定度的不确定度示例尺寸指示有限公司D.1用X标尺校准标线尺E的指示尺寸测量误差D. 1. 1测量方法工业用二等玻璃尺标定焦平面的指示误差E 影像测量仪的大小。

XD分析。1. 2数学模型创建L（L）L（1）海轩i i0 si在上式中：-每​​个校准点的指示误差； iLi-每个校准点仪器读数值，分度L0-起点仪器读数值：公Lsi-标准玻璃线尺各划线之间的实际尺寸，单位：mm D. 1. 3 A型标准不确定度分量u1评价根据测量重复性，即模型中的输入量（LL），将设备限制在A型标准不确定度分量u上。设置瞄准，1设置i 0以读取L-aim，读取L-calculate（ LL）作为测量周期，在标准直线尺的50mm点和0ii 0工人上进行10组测量，并获得以下测量结果（单位：mm）：5 0. 0001,50.0002,49.9999,5 0. 0008，分析5 0. 0003,49.9998,49.9997,5 0. 0010,49.9998,5 0.0004。使用Behcet通过Er f计算标准偏差公式，并创建s = 0.42m。易D. 1. 4 B标准的不确定性分量u的评估海轩2较高的B标准的不确定性分量u2主要来自标准玻璃。直线尺的不确定性分量u21，之间的差的不确定性分量u22。标准玻璃线尺和影像测量仪刻度线膨胀系数，以及标准玻璃线尺和影像测量仪刻度度分量u23之间的温差不确定性。

D公司。1. 4. 1标准玻璃线直尺的不确定度分量为u21影像测量仪，而200mm二级玻璃线直尺的扩展不确定度为U = 0.5m，k = 3。估计的标准不确定度是有限的u21 = 0. 5/3 = 0.17m（2）备D. 1. 4. 2 影像测量仪光栅尺和标准玻璃线尺的线性膨胀系数差的不确定分量u22假定为影像测量仪光栅尺的线性膨胀系数为（7. 6±1. 0)×10-6-1°C，标​​准玻璃线性尺的线性膨胀是-6 -1功-6-1数是（1 0. 2±1. 0)×10℃，两者之差[为3.6×10℃。因为测得的影像测量仪具有温度分析自动补偿功能，因此可以忽略线性膨胀系数差的影响，创建D. 1. 4. 3 影像测量仪与标准玻璃丝之间的温度差的标准不确定度分量u23。完全等温后的标尺，估计标准玻璃线标尺和影像测量仪光栅尺之间的温差t落在（-0. 3℃〜Haixuanshang + 0. 3℃）的范围内统一orm分布。该分量可以表示为以下计算：u Lt（3）23 i13JJFxxxxxxxx-6-1，当L = 200mm时，u（t）= 0. 17℃，= 3.6×10℃计算u = 0.12m.i23D。1. 5复合标准品不确定度的评估部门上述数量是彼此独立的，因此复合材料的不确定性可以按以下方式获得标准：public uuu（u）2 2 2 0. 47μm极限（4） c i1 21 23具有D. 1. 5扩展不确定度评估设备包括在内系数k = 2，则扩展不确定度工业U ku = 2×0.47≈1.0m（5）c分析功D.2量块校准尺寸测量指示误差E Xuan Yi Chuang ZD。2. 1测量方法上海使用了四个等规块校准了在影像测量仪的光轴方向上尺寸测量的指示误差E。

ZD。1. 2数学模型除法L（L）L（6）其中：i i0 si是有限的公共-每个校准点的指示误差； i准备Li-每个校准点仪器的读数值，令L0-仪器的读数值的起点：Lsi-标准量块的实际长度，单位：mm。D. 1. 3分析A型评估标准不确定度分量U1宜创A型标准不确定度分量u来自测量的可重复性，它是模型中的输入量（LL）。以Xuan 1i 0为目标，读取L-瞄准，读取L-计算（L L）作为一个测量周期在一个100mm的量块上，总共进行15次测量，并获得以下测量结果（单位：mm）：99.9977、99.9993、99.9993，99.9977，99.9969,99.9989,99.9977,99.9985,99.9989,99.9981,99.9973,99.9981,99.9989,99.9989,99.9991。用贝塞尔公式计算标准偏差，得到s = 0.77m。公司D. 1. 4 B型标准不确定度分量u2的评估极限B型标准不确定度分量u2主要来自标准量规块的不确定度分量u21，标准量规块与标准量规之间的差的不确定度分量u22。图像测量仪器的刻度线膨胀系数和标准量块与影像测量仪刻度之间的温差的不确定性分量u23等。

工业设计D. 1. 4. 1标准玻璃线尺U21 100mm的四个等规块扩展不确定度的不确定度为U = 0.4m，k = 3。估计其标准不确定度并分析逸创u21 = 0. 4/3 = 0. 13] m（7）D. 1. 4. 2 影像测量仪光栅尺的线膨胀系数与标准量规块标准不确定度分量u22xuan-6 -1 影像测量仪光栅尺的线膨胀系数为（7. 6±1. 0)×10℃，标准量规的线性膨胀系数块在（1 1. 6±1. 0)×10℃上为sea-6-1 -6 -1，两者之差为4. 0×10℃。因为测得的影像测量仪具有自动温度补偿的功能，因此，线性膨胀系数差异的影响可以忽略不计。14JJFxxxxxxxxD。1. 4. 3 影像测量仪和标准量块温差的标准不确定度分量完全等温后的u23，标准玻璃线尺影像测量仪估计光栅尺的温差t落在（-0. 5℃〜+ 0. 5℃）的范围内米分布。 This component can be calculated as follows: Company u L t (8）23 i limit -6 -1 When L =100mm, t =0.29℃, =4.0×10℃, u =0.12m is calculated. i23 has D.1.5 synthetic standard uncertainty evaluation equipment. The above quantities are independent of each other, so the synthetic standard uncertainty can be obtained as follows: industrial uu u (u) 2 2 20.79 m(9）c i1 21 23 Analysis D.1.5 Evaluation of the expanded uncertainty If the inclusion factor k=2, then the expanded uncertainty U ku = 2×0.79≈ 1.6m(10）Shanghai c Shanghai Xuanyi Chuangxi Industrial Equipment Co., Ltd. Shanghai Xuanyi Chuangxi Industrial Equipment Co., Ltd. 15