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VICI Vision丨光学测量仪旋转测量的原理
发布者:admin  点击:39 发布时间:2024-7-4

光学轴类测量仪被广泛应用在各种精密加工产业中,是机械、车削、仪表、钟表、航空航天及生物医疗等行业的计量室、实验室以及生产车间不可缺少的计量检测设备之一。

那么轴光学测量仪是如何工作的?旋转测量的原理又是什么?今天我们为大家简单介绍一些关于光学测量的基本概念。


光学测量的概念

MTL机器由产生明亮平行光的LED冷光源和接受光源的工业远心相机组成。 

如图所示,在测量过程中平行光照亮待分析的工件,并由位于另一侧的工业远心相机获取图像。

采集的图像由多个像素组成,这些像素的密度取决于摄像机的分辨率和工件的长度,每个像素都有一个随灰度变化的色调。

MTL系统能够通过详细的像素分析来识别灰度的变化,以便以******方式识别轮廓。

在通过旋转去测量回转类零件的圆度、偏摆度等行为公差时,零件上某个位置到工件轴心的距离是随着角度变化而变化的,体现在设备上就是相机接收到的光束被零件遮挡的轮廓是实时变化的,通过旋转电机上的编码器可以得到发生变化时的角度,这样既有角度值也有该角度对应的测量值,就可以通过算法去将他拟合成一个“圆”,不同的测量值在“圆”上体现为起伏不定的波浪。

工件的圆度越好,这个拟合出的“圆”越接近一个标准圆。

当我们想获取这个“圆”的圆度,或者相对于基准位置的偏摆度时就可以将它带入到不同的算法中去计算我们想要的值。

这就是我们的光学轴类测量仪之所以能旋转测量零件的秘密。

测量的概念和定义

测量:通过标准测量设备根据规范操作(根据特定程序和使用特定工具执行),确定被测物体物理尺寸的值。测量结果总是由三个参数表征:数值、测量单位和测量不确定度


真值:即真实值,在一定条件下,被测量客观存在的实际值。通常是一个未知量,一般说的真值是指理论真值、规定真值、相对真值。

理论真值也称绝对真值,如三角形内角和180度。

约定真值也称规定真值,是一个接近真值的值,它与真值之差可忽略不计。实际测量中可以以在没有系统误差的情况下,足够多次的测量值的平均值作为约定真值。

相对真值是指当高一级标准器的指示值即为下一等级的真值,此真值被称为相对真值。

我们日常使用的校准件就是相对真值,它是通过第三方更高精度的测量仪获取的值。


绝对误差:测量值 (单一测量值或多次测量值的均值)与真值之差。测量结果大于真值时,误差为正,反之为负。

相对误差为绝对误差与真值的比值 (常以百分数表示)。

绝对偏差为某一测量值与多次测量值的均值之差。


准确度或精密度:重复测量结果的平均值(或在单个测量的情况下获得的单个值  )与实际值之间的偏差。


精度:同一被测物重复测量结果的偏差(单个值与平均值的偏差)。

在下图中,A和B系列数据完全相同,而B系列提供的平均值偏离了预期值,该值由靶心表示:因此,该测量值被称为不准确。

C系列中均值处于靶心,但离散程度较高,说明设备测量的较为准确,但精度稍差。

在D中,既没有精度也没有准确性。


测量不确定度:与单个测量结果相关的不确定度测量不确定度是“表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数”。

这个定义中的“合理”,意指应考虑到各种因素对测量的影响所做的修正,特别是测量应处于统计控制的状态下,即处于随机控制过程中。也就是说,测量是在重复性条件(见JJF1001-2011《通用计量术语及定义》第5.14条)或复现性条件(见5.15条)下进行的,此时对同一被测量做多次测量,所得测量结果的分散性可按5.17条的贝塞尔公式算出,并用重复性标准〔偏〕差sr或复现性标准〔偏〕差sR表示


重复性:在相同的条件下,在合理的短时间内,使用相同的工具、相同的操作员获得的值的分散性。


再现性:通过使用不同的工具和操作员执行相同的测量和/或在相对长的时间内获得的分散性。



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