检测精度（精选十篇）
检测精度 篇1
模拟式扫频仪价格昂贵, 不能直接得到相频特性, 更不用说等精度测量, 给使用者带来诸多不便。为此, 研究和设计了一种数字式的频率特性测试仪, 通过DDS技术实现相位检测的等精度测量。该测试仪用DDS产生扫频信号, 以单片机为控制核心, 通过A/D等接口电路, 实现扫频信号频率的步进调整、数字显示及被测网络幅频特性与相频特性的数字显示等。系统成本低, 扫频范围较宽 (20 Hz～20 kHz) [1,2]。
数字式频率测试仪的相位检测方法一般有2种:鉴相法、过零检测法。鉴相法是通过鉴相器加异或门, 将鉴相器输出信号与外加计数脉冲进行相与, 通过计数器对计数脉冲数进行计数, 从而得到相位差值。这种方法的不足之处在于外加计数脉冲的固定不变, 使得低频率信号的检测精度远远高于高频率的检测精度[3], 导致整体相位差值测量的不稳定性。利用DDS控制输出计数脉冲, 解决了计数脉冲不变的缺点, 同时实现了不同精度下等精度的测量。过零检测法是将相位差值转换为时间间隔, 这种方法所测得的相位差值只需考虑信号之间的延时时间, 频率的变化对相位差值的精度并不能造成影响, 所以等精度测量也无从谈起[4]。所谓等精度测量是指在一切实验和测量条件完全相同 (相对而言) 的情况下, 进行被测量的测量。在这样的条件下, 没有任何理由认为某个测得值比另一个测得值更为精密可靠, 因而应把各测得值视为同等精密, 而相对误差只取决于测量时间和标准高频信号周期之比值, 与待测信号自身频率无关, 这就称为等精度测量[5]。本文主要实现相位的等精度检测, 并对其进行调试, 完成以下工作:
(1) 在充分考虑到设计要求的基础上, 搭建硬件电路;
(2) 通过对等精度的了解和认识, 编写AD9958芯片的驱动软件, 使得输出两路频率成360倍关系的信号。
程序编译成功之后, 结合硬件电路在伟福V5/S单片机仿真器的Windows调试环境中进行测试。
1 等精度相位测量的设计
硬件电路通过AD9958两路信号输出, 通过不同的信号处理, 一个作为信号源进行, 另一个作为相位检测电路中可变化的计数脉冲。
通过软件控制AD9958芯片的输出信号频率关系, 实现硬件上等精度的相位检测[6]。
2 检测原理分析
(1) DDS模块分析。
AD9958输出为两路信号, 其中一路作为信号源的音频信号输入被测网络, 另一路作为输出音频信号频率成360倍关系的信号。作为图1中的计数脉冲输入, 在输入至图1中的计数脉冲之间, 要完成一个由正弦波到方波的波形转换过程, 以实现计数器的计数功能[7]。
(2) 相位检测电路分析。
扫频信号经过被测网络后, 频率特性将发生变化, 将输入被测网络的信号和输出被测网络的信号同时加到一个电压比较器上, 将两路正弦信号转换为方波脉冲信号, 输出分别接在异或门和一个D触发器上。由于输入被测网络信号和输出被测网络信号在相位上的差异, 使得D触发器输出不同的电平, 据此可以判定输出被测网络的信号相对于输入被测网络信号时超前还是滞后;另一方面, 异或门将输出一个脉冲方波, 此脉冲方波的脉宽即为两信号的相位之差, 即相频特性。最后, 脉冲方波同计数脉冲经过与门相与后得到一串脉冲信号, 由计数器测得此脉冲信号的个数, 从而得出脉冲方波的脉宽。此时, 由计数器所得的计数值与相位之间的关系进行计算就成了一个复杂问题。
因此, 本文所采用的等精度测量方法在这个问题上就起到了一个非常重要的作用。
通过对DDS输出信号频率的设置, 将信号源的频率乘以360后, 再输出一路信号作为计数脉冲, 这样既做保证了精度上的同步, 同时也使计算更加方便, 因为计数值就为相位差值。相位差值的计算公式为:差值=精度×计数脉冲数[8,9], 如图2所示。
(3) 软件流程。
AD9958的软件设计流程:AD9958内部有一个通道选择寄存器和一个32位的频率控制字寄存器, 为了输出一个20～20 kHz的音频信号和一个与之频率成360倍关系的计数脉冲信号, 通过选择不同通道给不同的两个成360倍关系的控制字, 就可以完成总体软件设计。具体的软件流程图如图3所示。
3 仿真结果
通过软件仿真的方式, 得到了信号在10 kHz下的相位测量结果, 具体的仿真过程如图4～图10所示。
(1) 图4中从上至下分别为10 kHz的音频信号, 3.6 MHz的正弦波信号, 经过比较器后的音频信号, 经过比较器后的3.6 MHz方波信号, 图4示波器的扫描时间为100 μs。
(2) 图5的信号与图4相同, 区别在于示波器扫描时间为0.5 μs。
(3) 图6为音频信号输入被测网络前后通过比较器后的波形图, 示波器扫描周期为20 μs。从图中看出, 此频率下信号相位发生了变化。
(4) 图7是鉴相输出信号波形和计数脉冲波形图, 观察周期为100 μs。
(5) 图8是在100 μs观察周期下看到的经过与门后的计数脉冲, 即所得的相位差值。
(6) 图9是在20 μs观察周期下看到的经过与门后的计数脉冲, 即所得的相位差值。
从图4～图10仿真结果图可以看出, 由软件控制DDS输出的两路信号波形同步性高, 倍数关系准确, 能够方便地做到等精度要求。从图9中看到, 所观察到的计数脉冲数即为所要求的相位差值[10]。
4 结 语
本文通过硬件和软件两方面分析了相位检测电路、DDS AD9958模块电路的电路特性和DDS模块的软件设计, 说明了相位等精度测量的优点。仿真结果表明了等精度相位测量的可实现性。
摘要：通过对数字式频率特性测试仪原理的分析和研究, 提出以DDS AD9958芯片作信号源与相位检测计数脉冲, 实现等精度相位测量功能的方案。系统硬件由DDS AD9958芯片及其外围电路和相位检测电路组成, 通过对AD9958芯片的通道寄存器和控制字寄存器的软件进行设置, 使芯片输出两路频率成360倍关系的扫频信号, 实现等精度测量。利用软件控制芯片实现等精度测量, 降低了频率变化产生的精度误差, 实现方法简单方便。
关键词：AD9958,等精度,相位测试,数字式频率特性测试仪
参考文献
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[2]许艳.基于单片机控制的频率特性测试仪设计[J].现代电子技术, 2007, 30 (15) :153-154, 163.
[3]黄继江, 王彦瑜.基于AD9901的高频高精度相位测量仪的研制[J].核电子学与探测技术, 2007 (5) :901-904.
[4]田秀丰, 何继爱, 李敏.低频数字式相位测量仪的设计[J].无线通信技术, 2008 (2) :55-61.
[5]张志明, 李蓉艳, 王磊.等精度频率信号采集测试系统[J].仪器仪表学报, 2002 (Z1) :159-160.
[6]詹俊鹏, 张鹏恺, 李鹏.基于AD9958多波形雷达信号源软硬件的设计[J].电子设计工程, 2009 (1) :69-71.
[7]赵云娣, 杨小献.基于AD9958的双通道直接频率合成器的设计[J].无线电工程, 2006 (3) :45-50.
[8]康占义.基于FPGA的低频数字相位测量仪的设计[J].中国科技信息, 2009 (8) :136-138.
[9]王晓辉, 戴顺辉.数字相位测量系统的设计[J].继电器, 2007 (Z1) :156-157.
矿区GPS拟合高程精度检测 篇2
矿区GPS拟合高程精度检测
通过GPS拟合高程与水准高程、光电测距三角高程数据比较,在山区控制测量时,GPS拟合高程不能达到和其平面精度等级相匹配的.成果要求.在只有国家基本点做起算数据时,为了保证GPS拟合高程达到一般矿区四等的要求,必须配合国家基本控制点,按一定网型预先设置高程点,或作为起算数据,或作为质量检查点,设置点的数量根据搜集资料情况而定,一般设置2-4个点即可.
作 者：任帅宇 作者单位：河南省有色金属地质矿产局,第6地质大队,河南,郑州,450016刊 名：华北国土资源英文刊名：HUABEI LAND AND RESOURCES年，卷(期)：“”(4)分类号：P399关键词：GPS拟合高程 精度 方法
检测精度 篇3
按照培训包的要求，为获得澳大利亚政府承认的资格证书，该中外合作班在专业设置、培养目标、课程结构、能力标准、教学模式等方面，都有新的要求和内容。笔者承担了该班的机械精度设计与检测课程，开展了初步
探索。
一、教学大纲
1.定位与课程目标
按照培训包要求，机械产品精度设计课程的定位是：培养具有扎实的互换性理论基础知识，理解常用零部件的几何精度设计原则与方法，在机电产品精度设计中能够灵活运用所学知识，具备精度测量基本技能，具有一定的开拓创新精神、良好的社会适应能力和团结协作精神的应用型机械工程人才。
本课程具有学科交叉性强、实践性强、综合应用性强的特点。课程旨在使学生掌握互换性生产原则、公差的规律及标准选用、圆柱结合的精度设计原则及检测技术、零件的形位公差标准及其选用原则、检测技术等相关知识和技能，理解常用零部件的几何精度设计原则与方法，并灵活运用于机电产品设计中。
由于培训包是在工业领域及企业进行广泛研究、咨询行业专家并获得支持后得到的，所以该课程目标必须反映行业需求。课程教学应注重培养学生理论联系实际、关联相关课程知识的能力，让学生熟悉相关学科最新研究成果，具有一定的科技创新意识和能力，为今后解决实际工程问题、开展科学研究及应用奠定坚实的基础。
2.先修与后续课程
本课程是机电一体化专业中必修的主干技术基础课程，在机械工程专业课程体系中起着承上启下的作用。该课程是联系基础课及其他技术基础课与专业课的桥梁，是联系机械设计类课程与制造工艺类课程的纽带，与许多课程诸如机械制图、机械工程材料、机械设计、机械制造基础等有着密切关系。学生在学习本课程之前，应具有识图和制图能力，懂得机械的一般机构原理，掌握机械制造的初步知识。因此，必须将本课程安排在机械制图、机械制造基础、机械设计等课程和教学环节之后。课程的测量技术基础部分涉及到概率的有关知识，因此工程数学也是本课程的先修课。
通过本课程的学习，可以提升学生对理论知识的综合运用能力，使学生掌握公差标准、表面粗糙度的选用原则，并能进行精度设计。将该门课程的内容融入到机械设计课程中，可让学生在设计机器零件的过程中，理论联系实际，真正理解课程的基本概念、理论、原理和方法；能够根据需要，合理地提出零件的尺寸精度、形位精度、表面粗糙度，为后续的机械制造工艺学等制造课程的学习，以及课程设计、综合实训、毕业设计打下基础。
3.课程的重点（即能力单元）以及解决方法
根据培训包要求，每个能力单元确认了一个分离的工作场合要求，包括了除语言、文字、计算能力之外的作为能力基础的知识和技能，以及职业健康和安全要求。能力单元必须和教学以及评估一致，以保证结果的一致性。本课程的能力单元包含以下部分：
（1）孔、轴尺寸精度标准及配合的选用，孔、轴公差与配合的正确标注；
（2）形位公差标准、公差带的特点以及公差原则，零件形位公差的选择、正确标注；
（3）表面粗糙度的标准、选用及标注；
（4）精度设计原则与方法在光滑极限量规、滚动轴承、键和花键、螺纹、圆柱齿轮中的具体应用；
（5）常用精密测量仪器的应用。
根据培训包要求，以上内容需在教学中利用各种教学途径加以解决，具体方法如下：
一是通过来源于工程的实例，讲清精度设计的原则；
二是多种教学手段并用，利用多媒体教学真实感强的特点，进行多彩多维的形象描述与展示，讲清形状公差带和位置公差带的形状、尺寸公差与位置公差间的关系，使学生能够正确理解形位公差与公差原则；
三是通过课内实验、开放性实验，充分激发学生的自主性、积极性，使某些重点难点问题在实际操作、科技创新的过程中得到有效解决。
4.教学内容
本课程包括理论教学、实验教学两部分，其中理论教学32学时，实验教学（包括课内基础及综合实验）16学时。另外，作为本课程的重要补充，增加一周三坐标测量仪的实训，作为开放性实验环节。
（1）基本理论及基础国标，23学时。内容包括极限与配合、形位公差、微观表面质量基本理论、相关国家标准及标准选择原则和方法，测量器具的原理与测量方法。
（2）精度设计原则与方法应用，9学时。内容包括精度设计原则与方法在光滑极限量规中的具体应用。
（3）实践部分，包含随课实验16学时、一周三坐标测量实训24课时以及毕业实训和毕业设计。
以上内容课时的分配，均与培训包的能力单元一一对应。
二、教材和教学参考资料
1.选用教材
教材是教学目标实现的主要载体, 选择优秀教材是课程教学质量的基本保证。为适应中外合作班的人才培养要求，本着“强调基础、注重能力、突出应用”的原则，根据培训包能力单元要求自编教材。在自编教材的过程中，注重理论与实践的结合，反映学科最新发展水平，采用国家最新标准，语言深入浅出、简明扼要，内容少而精，重点突出，又具有良好的系统性、完整性，而且注意了与先修课程、后续课程相关内容的衔接。
另外，为配合教学、扩大学生的知识面，教师向学生及学校图书馆推荐了多种教学参考书籍。为了促进学生的研究性学习和自主学习，了解学科最新发展状况，教师注重在教学过程中向学生介绍与教学内容密切相关的最新国家标准。
2.配套的实验教材
培训包的教学，尤其注重实践环节，强调在工作现场解决实际问题，完成某个具体的工作任务。完备的实验教材为此提供了有力的支撑。笔者学校选择了一些综合性强、设计性强、工程背景较强的实验进行重新设计，自编《机械产品精度设计测量实训指导讲义》，由学校教材科负责印制。自编讲义将课程实验内容分为基础实验和开放式综合实验两部分，基础实验包含传统的实验教学内容，意在强化学生对基础知识的掌握；在综合实验模块中，将机械产品精度设计与技术测量的相关教学内容以及关联课程的内容结合起来，建立综合实验平台，意在培养学生综合应用知识的能力。自编讲义将理论教学与实验室装备紧密结合起来，具有很强的针对性和实用性。
三、教学方法
教学方法的多样性，是澳大利亚职业教育的一大特点，中外合作班的教学也秉承了这一特点，具体表现为以下三个方面。
1.注重职业能力培养，改革实验教学
突出能力本位，以培养学生实际测量操作能力、实验数据处理能力和对国家公差标准的实际应用能力为目标，打造实验室实习、企业岗位实习相互衔接的特色实践教学体系。通过安排学生去专业设计制造检具的企业实训、在毕业设计中进行精度设计等环节，达到学习与实际应用及开发环境的完全接轨。
2.应用现代化教学技术手段
在教学过程中，笔者对单一的讲授式教学法进行了改革和创新。在课堂教学中，较多地利用了多媒体教学设备和课件，加大了授课信息量，精简了课时，提高了教学的直观性、趣味性。这样，知识更为直观地展现在学生面前，学生更易接受。沿袭澳大利亚相对宽松的课堂环境，采用启发式、小组讨论式、演讲式、3～5分钟小测试等多种教学方式，实现教师与学生的双向互动，引导学生主动思考，培养学生的质疑精神。
3.遵循多科目融合的教学规律
本课程涉及产品的设计、制造、检测、质量控制等诸多方面。在生产实际中，机电产品能否满足功能要求，能否在保证产品质量的前提下实现低成本生产制造，这对产品零部件的精度制造起着举足轻重的作用。正确合理的精度应用是企业获得最佳技术经济效益、增强市场竞争能力的关键所在。因此，在教学内容的安排上，应注重机械类各门课程知识的融入，培养学生的实际动手能力。笔者讲授的课程还有机械制造基础和三坐标测量仪实训，因此笔者经常将这些课程相互联系起来，使学生对整个零件的设计、制造、检测过程有明确的认识和总体的把握。
四、考核评估方法
培训包对每个能力单元所需要达到的知识和技能标准都有详细的说明，对于要求提供的证据材料也逐一进行了描述。评估可以在课堂上、实验中进行，或者在实训、工作模拟等场合进行。比如教师在学生课堂讨论时进行直接观察或者借助于摄像机、照相机进行间接观察，观察学生在参与讨论、团队合作中的表现。也可将学生分组，对每组中个别学生进行面对面的交流评估，以检验其知识掌握的程度。实训中可借助具体的任务进行评估，比如让学生测量指定零件的某个几何量，并对测量结果进行表达，或者已知某个零件的具体要求，请学生提出其尺寸精度、形位精度和表面质量要求，这就是通过设置任务来检验学生的设计能力和解决实际问题的能力。还可开展学生的自我评估，采用问卷调查等方式进行评估等。总的来说，应灵活运用各种评估方法，对学生的技能、知识、解决问题的能力、价值观和态度等各个方面进行综合评估，以保证考核评估结果公正、真实、有效。
如何将中国已有的职业教育经验与澳大利亚多年来以行业为主导的职业教育特点相结合，将我国的职业教育办得更有特色，使学生更能适应职业发展需要，是一个长期而艰巨的任务，必须在不断的实践探索中积累经验，反思创新，才能实现职业教育新的突破。
数控机床精度的检测 篇4
1 数控机床改造的特点
数控机床的改造渐渐比重新购买获得了更大范围的认可, 究其原因, 大体如下, 仅供参考:
1.1 成本低, 便宜, 花费少。
购买一台新的机床需要的花费量要比改造的机器要高出60%以上的费用, 最高可达到80%, 尤其对待越大型的机器体现的差额越大。此外完成期限短, 一些单组零件的花费虽然与新购买机器按比例来看还算是较贵的。但是总体来说较便宜。这样说来这一方式还是值得推荐的。
1.2 改造的机床能够弥补新购买的机器一些部位零件有优势而另一部分可能并不尽如人意。
这就像电脑, 懂电脑的人往往选择自行组装, 购置自己满意的主机, 键盘、主板等。这样组装的机器性能往往较强, 比全新购买的机器运行效果好而且费用低。
1.3 旧设备因为长时间的使用对其性能了如指掌, 对新式员工
的培训速度加快, 此外修理改造的时候对哪一部分应该更换修理都能了然于心。新设备必然会带来新的构造和新的功能。除了硬件设施难以立即掌握以外, 旧的操作习惯已经形成, 如果要重新适应, 又会浪费一定时间。
1.4 一些人员担心旧的设备不及时更新会跟不上新技术新创意的脚步, 导致生产力和生产水平都无法达到平均水平。
实际上只要是真正懂得机床工艺的人完全可以通过部分更换零件达到这一目标, 将机器的原有地基利用起来, 装置新型零件, 重新建构可高生产率的设备, 让机器更新的频率变短, 甚至更加有利于更新速度的提高。缩短每次更新机器所需要的时间。而且节省下来的资金可以用到其他方面或者更新机器。但是需要操作人员需要一定远见, 对设备的前景做一个估计, 随时调查市场, 不守旧。
1.5 机床工艺鼓励操作人员由注重操作到注重技术提高。
从古到今的经验告诉我们, 一个恰当的技巧和一项技术的发明往往可以极大的提高劳动生产质量和数量。此外可将人从繁重的体力劳动解脱出来, 有更多的时间从事别的劳动, 这也是数控技术向着人性化现代化发展的一个必然趋势。
2 数控机床的几何精度
数控机床的几何精度反映机床的关键机械零部件 (如床身、溜板、立柱、主轴箱等) 的几何形状误差及其组装后的几何形状误差, 包括工作台面的平面度、各坐标方向上移动的相互垂直度、工作台面X、Y坐标方向上移动的平行度、主轴孔的径向圆跳动、主轴轴向的窜动、主轴箱沿z坐标轴心线方向移动时的主轴线平行度、主轴在z轴坐标方向移动的直线度和主轴回转轴心线对工作台面的垂直度等。
常用检测工具有精密水平尺、精密方箱、千分表或测微表、直角仪、平尺、高精度主轴芯棒及千分表杆磁力座等。
2.1 检测方法:
数控机床的几何精度的检测方法与普通机床的类似, 检测要求较普通机床的要高。
2.2 检测时的注意事项:
必须在机器放置稳定踏实的情况下开始检测;注意对误差的把握, 工具和手段的使用必须精确到位;国家标准和规则指出对机床检测前要保证预热若干分钟, 个运行零件得到充分的活动之后进行检测;检测工具的精度必须保证, 一个自身精度都不合格的量具检测出来的数据结果是无意义的, 这一点数控机床比普通机床要有一定的优势;鉴于机床运动相互间的比值、数量是互相有关联的。必须统一一次行动结束, 重复测量各部分是无效的;大型数控机床的检测目标还包括它对于重物的承受水平, 负重在何程度下能够保证机器不受损坏并且作业正常, 其运行噪音是否达到标准, 运行过程是否顺畅无晃动, 是否能够达到国家标准;最后, 承重能力的测验前后都要对机床的数学量进行测量。而对工作能力的测验主要在承重能力之后进行测验。
3 数控机床的定位精度
数控机床的定位精度, 是指所测机床运动部件在数控系统控制下运动时所能达到的位置精度。该精度与机床的几何精度一样, 会对机床切削精度产生重要影响, 特别会影响到孔隙加工时的孔距误差。
目前通常采用的数控机床位置精度标准是ISO230-2标准和国标GB10931-89。
测量直线运动的检测工具有:标准长度刻线尺、成组块规、测微仪、光学读数显微镜及双频激光干涉仪等。标准长度测量以双频激光干涉仪的测量结果为准。回转运动检测工具有360齿精密分度的标准转台或角度多面体、高精度圆光栅和平行光管等。目前通用的检测仪为双频激光干涉仪。
3.1 检测方法 (用双频激光干涉仪时)
安装与调节双频激光干涉仪。预热激光仪, 然后输入测量参数。在机床处于运动状态下对机床的定位精度进行测量。输出数据处理结果。
3.2 检测时的注意事项
仪器在使用前应精确校正。螺距误差补偿, 应在机床几何精度调整结束后再进行, 以减少几何精度对定位精度的影响。进行螺距误差补偿时应使用高精度的检测仪器 (如激光干涉仪) , 以便先测量再补偿, 补偿后还应再测量, 并应按相应的分析标准 (VDI3441、JIS6330或GB10931-89) 对测量数据进行分析, 直到达到机床的定位精度要求。机床的螺距误差补偿方式包括线性轴补偿和旋转轴补偿这两种方式, 可对直线轴和旋转工作台的定位精度分别补偿。
4 切削精度
检查机床切削精度的检查, 是在切削加工条件下对机床几何精度和定位精度的综合检查, 包括单项加工精度检查和所加工的铸铁试样的精度检查 (硬质合金刀具按标准切削用量切削) 。检查项目一般包括:镗孔尺寸精度及表面粗糙度、镗孔的形状及孔距精度、端铣刀铣平面的精度、侧面铣刀铣侧面的直线精度、侧面铣刀铣侧面的圆度精度、旋转轴转900侧面铣刀铣削的直角精度、两轴联动精度等。
摘要：现代数控机床集合了电子计算机、伺服系统、自动控制系统、精密测量系统及新型机构等先进技术, 不但能加工造型简单的零件, 更越来越能够进行复杂结构的加工, 能够加工少量, 规格特殊, 精确度高的小零件, 而且加工的能力大, 操作灵活, 自动化程度高等。数控机床在各个工厂各种行业中都有应用, 对其要求不断增高, 而得到的结果也导致机器精密度不断提升, 操作要求也随之升高。这给人们带来福音的同时也带来一个问题, 即如何恰当控制这种精密度。
关键词：数控机床,几何精度,定位精度,切削精度,检测与注意事项
参考文献
[1]何龙著.数控设备调试与维护[M].重庆:西南交通大学出版社, 2006, (8) .[1]何龙著.数控设备调试与维护[M].重庆:西南交通大学出版社, 2006, (8) .
[2]王侃夫著.数控机床故障诊断及维护[M].北京:机械工业出版社, 2001, (5) .[2]王侃夫著.数控机床故障诊断及维护[M].北京:机械工业出版社, 2001, (5) .
机械精度设计与检测技术的实习心得 篇5
这次实习的内容是对机械工件的测量和零件合格性的评定,实习的要求是让每个同学都对工件测量的实际操作能够达到基本掌握的程度。
此次实习培养我们理论联系实际、团队合作能力、综合分析问题和解决问题的能力、组织管理能力等方面素质。也是一次具体的、生动的、全面的技术实践活动。
在实习的第一天，由彭海燕老师给我们做了实习的指导老师。彭老师强调了本次实习的重要性，并鼓励同学们努力克服困难，努力完成本次实习。还讲解了仪器操作、搬迁中的注意事项，并要求在实习期间要保管实验仪器。本次实习中需要用到的仪器主要有水平仪、指示表、千分尺和游标卡尺，方箱，内径表，直角尺等，有些是我们闻所未闻，见所未见的测量仪器，但经过老师对仪器使用方法的讲解，我们多少对仪器有一些了解，为我们接下来的实验扫除一大障碍。当天我们就正式开始了工件的测量工作。
有点悲剧的是，这次和以往大不一样，老师不会给我们讲解实验的步骤，而是要我们分成五个组，然后通过各个小组的讨论决定各个实验的操作步骤，连实验要求，目的，实验原理都要我们自己讨论总结，而且各小组的实验项目不同，并且各小组之间，不能互相透露实验有关的步骤和原理。然而这只是第一道坎，接下来还有跟艰巨的任务呢。其中最难得就是调整基准，我们小组第一次需要调整基准的实验是八个实验中最难的，要调整底面与测量平板的平行，侧面与测量平板的垂直，此前还要我们自己思考如何调整基准面，真的挺难的，同时保证两个面都达到标准不是件容易的事啊。幸好我们小组团结一致，克服重重困难，终于调出了基准，真是有成就感！
本次实习的目的 ：
（1）巩固课堂教学知识，加深对机械精度设计和测量技术的基本理论的理解，能够用有关理论指导实践，做到理论与实践相统一，提高分析问题、解决问题的能力，从而对机械精度设计和测量技术的基本内容得到一次实际应用，使所学知识进一步巩固、深化。
（2）通过实习，熟悉并掌握各种仪器的结构，工作原理和使用方法。
（3）掌握通过评定尺寸误差值来判断产品的合格性的基本技能。
（4）通过完成工件测量实际任务的锻炼，提高思考能力、组织与管理能力，培养良好的操作习惯和团队精神。
（5）要学会根据国际手册，查表获得相关的数据，比如公差值、安全裕度、计算器具不确定允许值、量具不确定度值等。
（6）要会正确计算上下验收极限尺寸值和各种误差值。
（7）学会用仪器调整基准面，会用计量器不确定度允许值选择计量器具。
为期五天的工件测量学习现在已经结束了，通过这次实习，让我深刻明白了理论联系实际的重要性。实验地点是我们广东技术师范学院西校区的综合实验室，虽然有点小，仪器有点简陋，那个被测的箱体有点重，但是我们小组在测量的过程中也并不感到累，也没有感到辛苦，反而还能自得其乐。只是实习之余要
复习考试，感到有点压力而已，而且要不看指导书想出实验的操作步骤，实验原理有点困难，这也使得我们小组实验的进度比其他小组慢。但是我们能通过自己的思考，讨论总结实验步骤，当然，其中还有老师的指导，才能让我们顺利完成实验。
测量工件首先是一项精确的工作，通过在在课堂上对测量的基本知识的学习，使我在脑海中形成了一个基本的、理论的工件测量的轮廓，而实习的目的，就是要将这些理论与实际联系起来。
接下来是对此次实习的总结：
通过这次实习，学到了测量的实际操作能力，更有面对困难的忍耐力；也学到了小组之间的团结、默契，更锻炼了自己很多思考组织的能力。首先，是熟悉了各种仪器的用途，熟练各种仪器使用方法，掌握了仪器的检验和校正方法。
其次，在对数据的检查，矫正和计算的过程中，明白了各种测量误差的来源，其主要有三个方面：仪器误差（仪器本身所决定，属客观误差来源）、观测误差（由于人员的技术水平而造成，属于主观误差来源）、测量平板的误差。了解了如何避免测量结果错误，最大限度的减少测量误差的方法，即要做到：（1）在仪器选择上要按要求选择精度较高的仪器。（2）提高自身的测量水平，降低误差水平。（3）通过各种处理数据的数学方法如：距离测量中的多次测量取平均值等来减少误差。
检测精度 篇6
回弹法检测混凝土强度是通过检测结构或构件混凝土的回弹值和碳化深度值来推定该结构或构件混凝土抗压强度的方法。该方法在我国已经使用多年，是我国目前工程检测中应用最为广泛的检测仪器之一，但其在实际应用中还存在着许多容易出现偏差的环节。怎样保证检测精度，使其在监督检验结构工程质量中发挥应有的作用，本人结合自己的实践经验，提出以下几点意见，和大家一起探讨。
一、注意回弹法检测的适用条件
采用回弹法检测混凝土抗压强度，首先要满足技术规程中所规定的条件，同时，必须注意回弹法使用前提是要求被检测混凝土的内外质量基本一致。当测试部位表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷，遭受冻害、化学腐蚀、火灾、高温损伤的，不能直接采用回弹法检测混凝土的抗压强度。
二、注重回弹仪的校准和保养
回弹仪是一种计量器具，其本身是否处于标准状态会直接影响回弹法检测精度。回弹仪的校准和保养要注意以下四点：
（1）新回弹仪启用前，必须送校准机构进行校准：
（2）回弹仪每次使用完毕，要及时进行保养；
（3）回弹仪当天使用前应先在钢砧上进行率定试验；
（4）率定值不合格或有其他情况应进行常规保养。
要树立“校准是手段、关键在保养”的正确观念，因为设备仪器的标准是现场检测精度的第一道关，因此，现场检测时应随身携带标准钢砧，以便随时进行率定试验，适时更换，从而保证检测结果的精度。
三、正确选择测区
（1）检测构件布置测区时，相邻两测区的间距应控制在2 m以内，测区离构件端部或施工缝的距离不宜大于O.5 m，且不宜小于0.2 m。
（2）测区宜选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑面，并选在对称的两个可测面上，如果不能满足这一要求，也可选在一个可测面上，且应分布均匀。
（3）在构件的受力部位及薄弱部位必须布置测区，并应避开预埋件，遇到小型薄壁构件时，应设置支撑固定。
（4）检测面应为原状混凝土面，避开蜂窝、麻面，检测前应进行清理、平整，不应有装饰层、疏松层、浮浆、油垢。
（5）检测时遇到杂物要将其清除，并将残留的粉末、碎屑清理干净，还需注意混凝土表层是否干燥。混凝土表面的湿度对回弹法检测影响较大，对于潮湿或浸水的混凝土，须待其表面干燥后再进行检测。
四、碳化深度值的测量和计算
近些年来，随着泵送混凝土的普及应用，使碳化的测量和判定成了很多工程技术人员的“心病"，碳化的测量成了回弹法测强准确度的“决定”因素。目前，判断混凝土碳化的方法是一种间接的方法，即酚酞法。酚酞法实际判断的是混凝土的中性化深度，因为酚酞遇碱变红而对碳化的生成物碳酸钙不反应，所以应把混凝土表面滴上酚酞后未
变红的深度当作混凝土的碳化深度。
碳化的测量对于提高回弹法测强的精度极其重要，具体操作如下。
（1）采用适当工具在测区表面形成直径约15 mm的孔洞，建议用尖榔头敲击出有斜侧面的小窝，这样有利于看清变色界限和准确测量混凝土的碳化深度。
（2）使用碳化深度测量仪读数。
（3）碳化测量的位置应选在有代表性的位置上。
（4）滴完酚酞溶液后不要急于看是否变色并读数，因为目前泵送混凝土的特性决定了其表面碱度不像传统混凝土那么大，酚酞滴上后变色的时间相对要长一些，变色界限也不像传统自拌混凝土那样“一目了然".在回弹完数个构件后再测量会更准确。
（5）碳化的测量数量要够，技术规程规定要不少于测区数的30%，当碳化深度值级差大于2.O mm时，应在每一测区测量碳化深度值。
（6）每个碳化测量点的测量不应少于3次，取平均值，不应只找测点的最深处测量。
（7）遇见碳化值异常时，不要急于下结论，要多分析、多调查施工过程及所用模板和脱模剂情况，分析其是否为混凝土表面中性化而非真碳化，谨慎处理以免误判。
总之，混凝土特别是泵送混凝土碳化是一个复杂的多相物理化学过程，目前所用的判断及测量方法也有一定的局限性，这就要求检测人员规范操作、明辨是非，只有这样，才能发挥碳化测量的作用，准确检测混凝土强度。
五、回弹值的修正
近年来，随着城市泵送混凝土使用的普及，采用回弹法按测区混凝土强度换算值表推定的测区混凝土强度值将明显低于其实际强度值。这是因为泵送混凝土流动性大，粗骨料粒径较小，砂率增加，混凝土的砂浆包裹层偏厚，表面硬度较低所致。因此，在运用回弹法检测混凝土强度时，必须要事先了解施工单位浇筑混凝土的方式，并注意修正。另外，当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土侧面时，一定要先按非水平状态检测时的回弹值进行修正，然后再按角度修正后的回弹值对混凝土不同浇筑面的回弹值进行修正，这种先后修正的顺序不能颠倒，更不能用分别修正后的值直接与原始值相加或相减，否则将造成计算错误，影响对混凝土强度的推定。
高精度微弱信号检测装置 篇7
关键词：微弱信号检测,锁相放大,高精度
1 引言
微弱信号检测 (Weak Signal Detection) 是一门新兴的技术学科, 应用范围遍及光、电、磁、声、热、生物、力学、地质、环保、医学、激光、材料等领域。其仪器已成为现代科学研究中不可缺少的设备。微弱信号检测技术是采用电子学、信息论、计算机及物理学的方法, 分析噪声产生的原因和规律, 研究被测信号和噪声的统计特性及其差别, 检测被噪声淹没的微弱有用信号。
2 原理分析
在检测中对噪声的处理是非常重要的, 对于微弱信号检测来说, 如能有效克服噪声, 就可以提高信号检测的灵敏度。下面主要介绍锁相放大法。
锁相放大法的核心部分是相敏检波器 (phase sensitive detector, 简称PSD) , 实际上它是一个乘法器。加在输入端的信号经滤波器后加到PSD的一个输入端。在PSD的参考输入端加一个与被测信号频率相同的正弦波 (或方波) 信号。
在正常工作情况下, 参考信号的基波频率与被测信号的频率是相等的。这时PSD的输出信号中含有直流成分, 经低通滤波器后, PSD输出信号中的交流成分被滤去, 只有直流成分的输出, 大小与输入信号和参考信号的相位差有关。
基于由DDS产生的正弦参考信号与被测信号间的相位差未知, 我们决定增加移相电路, 将参考信号分解为同相和正交分量, 分别与被测信号相乘。
假设他们之间相位差为φ。正交分量与被测信号相乘后, 经过低通滤波, 得到直流分量。与同相分量和被测信号相乘的结果平方再相加开方后, 即可得到与被测信号的幅值成正比的直流分量。
双路锁相放大法的优点非常明显, 输出信号与相位差无关, 可以得到稳定的直流分量, 测量精度可以很高。基于此, 本文所介绍的微弱信号检测装置采用这种方法来实现。
3 总体设计方案
本文采用锁相放大法, 把待检测的信号中与参考信号同步的信号放大并检测出来。即使有用的信号被淹没在噪声信号里面, 但是只要知道有用信号的频率值, 就能准确地测量出这个信号的幅值, 且其输出为正比于输入波形幅值的直流信号。
前置放大器模块采用INA118芯片, 它具有精度高、功耗低和共模抑制比高等优点, 适合对各种微小信号进行放大。锁相放大模块采用专用相敏检波芯片AD630, 后接低通滤波器来实现滤波, 经ADS8505模块采样, 最后用液晶显示测量数据。
4 主要部分电路实现
4.1 参考信号通道电路
该模块的主要功能是将不同频率的参考信号移相90°。如果采用简单的RC串联移相电路, 由于相移θ=tan-1ωRC, 针对不同频率的信号, R、C参数将需要不停变化, 对于调节工作来说十分不便。因而本文采用微分电路来实现移相特性。
其输出Vo为:
选用一般单运放芯片OPA227即可实现功能, 由于输入信号频率范围较大, 单一的RC取值不能很好满足要求, 因此对于大于1k Hz的信号取R=1K, C=0.1u F, 小于等于1k Hz的信号, 取R=1k, C=1u F, 通过开关控制来实现RC取值的切换。
4.2 相敏检波器电路
相敏检波电路部分使用两片AD630芯片, 一个芯片的输入端接入同相参考信号, 另一个芯片的输入端接入正交参考信号。两片的输出端各接一个低通滤波器, 最终产生所需的直流分量。具体的相敏检波电路如图1所示。
5 测试方案与测试结果
5.1 测试方法
(1) 参考信号和被测信号由数字信号发生器F120产生, 噪声源采用给定的标准噪声 (wav文件) 来产生, 通过MP3播放噪声文件, 从音频输出端口获得噪声源, 噪声幅度通过调节播放器的音量来进行控制。
(2) 将产生的参考信号输入参考信号通道, 被测信号和噪声输入系统的输入端。
(3) 改变被测信号的幅度, 观察测量值。
(4) 同时改变参考信号和被测信号的频率值, 观察测量值。
5.2 测试结果
经过测试, 该检测装置可以识别的正弦波信号频率范围为100Hz~1MHz。可以被识别的最小信号幅度可以达到20m V。此时, 动态储备 (Dynamic Reserve) 可以达到37d B (噪声源输出的均方根电压值为1V±0.1V) 。这里, 动态储备定义为最大“可容忍”的噪声相对于满摆幅信号 (测量精度小于3%) 的比值。
6 结论
本文提出的微弱信号检测装置采用双路锁相放大法来提高微弱信号的输出信噪比, 适用于较大噪声背景下的弱信号检测, 计算量小, 检测快速。本方法的创新点在于利用移相网络和双路锁相增益放大, 以AD630芯片为核心, 有效地解决了被测信号与参考信号间的频率差和相位差, 达到了较为良好的精度。
参考文献
[1]刘京南编著.电子电路基础 (第2版) [M].北京:电子工业出版社, 2003.
[2]曾庆勇.微弱信号检测 (第二版) [M].杭州:浙江大学出版社.
[3]陈佳圭.微弱信号检测[M].北京:中央广播电视大学出版社, 1987.
大型数控机床精度检测的探讨 篇8
1.1 对于几何的精确性界定
其体现了设备的一些重要零件的精确性和装配的品质, 它的该项检测和一般的设备是一样的, 而且用到的测量设备和措施等也大致一样, 唯一有区别的是检测规定比较多, 使用的设备是非常精确的水平仪, 直角尺、精密方箱、平行光管、千分尺、测微仪等。以往的监测措施多是按照手工的措施来分析, 由于其是通过手工的方式来记载, 很显然它的精确性就不是很高, 通常适合用到一般意义上的一些设备。
1.2 对于方位精确性的分析
指机床各坐标轴在数控系统控制下运动所能达到的位置精度, 包括定位精度、重复定位精度、微量位移精度、反向间隙等, 传统检测方法采用金属线纹尺或步距规、电子测微计、准直仪等。如果设备的尺寸比较的大的话, 它对应的物件的重量就很高, 而且它的精确性不高, 容易被周围的环境等干扰, 而且重复性也不好, 所以不适合用到我们文章中提到的这种设备中。
1.3 对于工作精确性的分析
它是说在切削的状态中, 对设备的上述两项要素展开的一项全面的分析, 通常涵盖两类, 一类是单项的, 另一类是全面的。过去的措施中是使用铸铁等, 硬质合金刀具, 圆度仪及三坐标测量机做试件的“圆形-菱形-方形”精度检验, 它不能够分析设备全部的特征, 因为“圆形-菱形-方形”试验的切削运动只在X-Y平面上进行。
2 关于其优秀的检测措施
2.1 ML10激光干涉仪
由于激光有着非常安稳的波长, 所以, 在目前的世界标准中, 它是仅有的被认定为可以开展该项设备检测活动的装置, 它能够检测多种大小的设备, 它的精确性比以前的措施要高出十倍之多, 它能够自行的获取信息。它的前提是PC机, 此时不需要手工运算, 使用世界标准和我们的标准来开展运算, 此种措施不但节约了时间, 同时还能够避免失误发生。
雷尼绍ML10激光干涉仪精密度高, 不但它的测量领域非常宽, 而且速率很高, 除此之外还有非常优秀的分辨率, 比较的适合携带。例如, 某厂采用ML10激光干涉仪、直线度光学镜来对大型数控机床几何精度进行检测, 能够使用自动信息来运算, 不仅精确性好, 而且测定的领域也非常的宽泛。
用雷尼绍ML10、线性光学镜来对大型数控机床的位置精度进行测量时, 使用这种设备不但可以分析设备的失误情况, 还可以自行的对发生的问题进行处理。用ML10、角度光学镜, 加上RX10转台基准对大型数控机床上数控回转工作台的分度定位精度、重复分度定位精度进行测量时, 可以对任意角度位置, 以任意角度间隔进行全自动测量, 其精度达1弧秒。
2.2 QC10球杆仪
在数控机床精度检测中, QC10球杆仪和ML10激光干涉仪是两种互为辅助的仪器, 哪一个都不能缺少, 上述第一种设备关键是分析机器的精确性问题, 这个设备是用来分析机器不具有精确性的要素以及分析其发生的问题等。
雷尼绍QC10球杆仪由一个安装在可伸缩的纤维杆内的高精度位移传感器构成, 该传感器包括两个线圈和一个可移动的内杆。当长度变化时, 内杆移入线圈, 感应系数发生变化, 检测电路将电感信号转变成分辩率为0.1μm位移信号, 通过接口传入PC机, 其精度经激光干涉仪检测可达±0.5μm。当机床按预定编写的程序以球杆仪长度为半径走圆时, QC10传感器检测到机床运动时半径方向变化, QC10分析软件可迅速将数控机床的直线度等从半径变化中分离出来。
3 关于大规模设备验收的分析
针对那些综合化的大规模的设备来说, 除了使用上面讲到的优秀的检测措施以及设备等之外, 还要认真的分析如下的要素:
3.1 定位精度的检测
检测进口大型数控机床定位精度常用的标准有德国VD I/DGQ3441标准和美国AMT标准, 这两个标准测量数据的整理均采用数理统计法, 即沿平行于坐标轴的某一测量轴线选取任意几个定位点, 进而对所有的点多次的开展测定, 最终对信息展开全面的分析, 得到均数, 以及偏差和分散范围, 分散范围代表重复定位精度, 它和平均值偏差一起构成定位精度。因为被测定的方位是不一样的, 所以它的精确性的线性允差给定方式不是单一的, 是有一定的差异的。
3.2 针对负荷运行开展的测试
负荷试验是检验数控机床是否达到设计规定的承载能力及在负荷状下各机构工作是否正常, 它活动的稳定性和精确性等是不是可以达到规定的一个非常关键的方法, 针对那些分散后运送使用者处的大规模的设备来讲, 最后的验收的时候要认真的开展该项活动。由于再次安装以及前期验收等活动的外在氛围不一样, 前期测试达标并不代表着最后的是达标的。结合相关的要求, 在开展该项活动以前和后续的时候都要分析几何精确性, 工作精度试验亦可放在负荷试验后进行, 它的意义是为了对设备开展全面的分析, 为前述数控龙门铣床, 其负荷试验是在极限状态下进行的, 滑枕伸出1m, 功率达120k W。
3.3 床身导轨纵向直线度的调整
大型数控机床, 如数控龙门铣床等, 它的长度长, 而且是组合得到的。其床身导轨在垂直平面内直线度的调整, 一般都按机床精度检验标准规定调整中凸曲线。把导轨人为地调整成中凸形状, 其实质是一种用预载产生的预应力, 抵抗工作台的重力及切削加工产生的垂直切削分力, 使工作台在切削过程中处于水平状态, 确保加工工作合理进行。一般来讲, 这些设备放置在温度持续的空间中, 假如按照上述说的调节为中凸的状态的话, 在运行的时候是不会发生不利现象的, 不过如果安装在平时的温度中的话, 如环境温度为0~50℃或5~10℃时, 设备的上方以及下部存在非常显著的温度的差异。在夏天的时候, 其上方的气温非常高, 而下方的自然不是很高。温度差t1-t2使上表面伸长大于下表面, 呈上拱形状。在冬天的时候就是完全反过来的, 由于t2-t1温度差存在, 下层的收缩会高过上层的, 以下挠的状态体现出来。
要想合理的因对因为导轨的温度差异而带来的失误现, 可使用数段成一体的床身, 不使用其连接处用螺栓产生塑性变形, 使其成为弹性的连接。当外在的气温改变的时候, 其可以自行的变化, 意义是为了确保它的连接地方能够变成铰交点。
4 结束语
针对那些大规模的综合化的设备的验收工作来说, 不管是提前验收, 亦或是最后的验收活动, 意义都非常的关键, 其关乎到设备的功效特征以及稳定性, 同时还对制作的精确性以及全面的制作水平等有着非常深入的影响。在验收的时候, 应该认真地检查设备的精确性等要素, 使用优秀的措施和先进的设备等, 只有切实的按照上述的内容来开展活动, 才可以保证设备的功效得以有效的体现出来。
参考文献
[1]熊军.数控机床原理与结构[M].北京:人民邮电出版社, 2007.[1]熊军.数控机床原理与结构[M].北京:人民邮电出版社, 2007.
智能电能表精度检测装置的应用 篇9
1 用于带电检测的取电装置
两只钩式线夹、一对通用测试导线、一只标准插座转换器相互连接组成一套完整的取电装置。其中, 钩式线夹由导电钩、导电插孔、压缩弹簧、内绝缘护套和外绝缘护套等组成, 如图1, 图2所示。导电钩头中心部位采用3种不同半径的圆弧无缝拼接设计, 增加与线芯接触面积, 线夹头部扁平化设计, 能够伸入较狭小的空间作业, 前端设计成向内凹陷的弧形, 当导电金属钩夹住导线裸露线芯时, 可由高弹力自锁弹簧将线芯锁定在导电金属钩和弧形线槽之间, 可适应截面积为1.5—10 mm2的任意线径。外部采用全绝缘电工塑料护套, 其尾部安装有4 mm标准插孔, 便于使用各种标准测试导线将其与仪器仪表直接相连或通过端子排等中间连接件与其他电气设备过渡连接。将一对通用测试导线尾部的香蕉头分别剪去后剥出少许铜线与选用的标准插座L和N端对应相连, 再将其另一端的香蕉头分别插入两个钩式线夹尾部的标准插孔, 这样便构成了一个完整的单相电源取电装置。
2 应用实例
图3表示了单相智能电能表精度现场简易在线测试的结构及其应用实例, 下面进一步描述工作原理。
该测试装置包括取电装置和模拟负载及倒计时定时器。其中模拟负载可选用一只额定电压为220 V的普通家用电吹风机。主要考虑其较常见, 功率一般在1 000 W以上, 不同的工作模式其工作功率也不尽相同, 有的工作模式功率因数为1, 消耗有功功率在输入交流电压波动不大的情况下短时间内保持稳定, 以功率1 000 W计, 工作3 min便可走0.05k Wh, 工作6 min便可走0.1 k Wh, 便于短时间内观察用电情况。
倒计时定时器选用市场常见民用电子式定时器, 可在1 min至23.98 h任意时间段内控制电源的通断。将置为开启状态的受控电器插头插入定时器插座上, 按“倒计时”键, 即可执行倒计时功能, 定时器接通电源, 受控电器开始工作, 倒计时结束时, 蜂鸣器提示报警, 自动切断受控电器电源。
对工作中的智能电能表进行检测时, 将红色线夹以并联方式牢固地钩在电能表接线端盒端子2 (相线出) 或表箱双极空气断路器L (相线) 进线端的导线裸露处 (导线裸露部位只需2 mm宽, 如果裸露宽度不够, 可以使用绝缘钳将导线绝缘皮稍向外拉动, 待导电钩卡住裸露导线后即可) ;将黑色线夹用同样方法钩在智能电能表接线端盒端子4 (中性线出) 或表箱双极空气断路器N (中性线) 进线端的导线裸露处, 将连接好标准插座转换器的红、黑测试导线分别插入同色线夹尾部的4 mm标准插孔, 此时插座转换器的电源指示灯点亮表示已顺利取到单相电源。
将倒计时器设定为3 min或更长时间倒计时状态, 插入到已带电的标准插座转换器上, 再将已设为开启状态的电吹风机插到倒计时器的输出插座上。
此时先断开表箱内待测客户家的两极空气断路器, 操作人员和客户一起准确抄录待测电能表上的当前正向有功总电能量作为底度, 按定时器的“倒计时”键, 执行倒计时功能, 定时器获取电源, 受控电吹风机开始工作, 连续按智能电能表的白色显示键, 记录轮显到的有功功率数值, 此数值排除了客户家用电器的影响, 仅为电吹风机的实际功率。倒计时结束时, 蜂鸣器提示报警, 自动切断电吹风机电源, 再和客户一起准确抄录待测电能表上的当前正向有功总电能量作为示度。用示度减去底度得到电吹风机工作设定时间的实际有功电能量, 并与记录的电吹风机有功功率乘以倒计时时间折算出的有功电能量比对, 若一致, 则说明智能电能表计量基本准确。
3 结束语
机床导轨的配磨与精度检测 篇10
关键词：机床导轨,配磨法,精度检测
0 引言
长期以来, 机床维修中的刮研工作是维修机床导轨的主要工艺手段。其刮研量大, 约占整个修理工时的一半以上, 而且大部分是手工操作、效率低、成本高、劳动强度大。为了提高导轨的维修质量, 降低成本, 改善劳动强度, 我公司采取了以磨代刮的加工方案。
1 导轨配磨法分类
1.1 单面导轨配磨法
单面导轨配磨 (如图1) 只要导轨的平面性好, 就能实现。导轨纵向直线性是由导轨磨床的精度来保证的, 但是即使导轨磨床的精度很高, 所磨出导轨的直线也有误差, 这主要是磨削时, 导轨垫变形及磨头的刚度差所造成的。
为了得到良好的纵向直线性, 主要是靠改变走刀速度磨削来实现:磨削余量大的地方减慢磨削速度, 磨削余量小的地方加快磨削速度。导轨横向的平直性是靠适当控制磨头的倾斜角度达到的。
为了更好地理解这一问题, 下面介绍端面磨削网纹的形成:
1) 双面纹。当磨头轴线沿着走刀方向垂直工件时得到的磨削网纹为双面网, 此时工件表面呈中凸状。这是因为产品磨削过程中, 发生了弹性变形、塑性变形、发热、硬化等物理现象。
2) 单面纹。当磨头轴线沿着走刀方向倾斜角度时, 得到的磨削纹为单面纹, 此时工件表面是中凹状。这是因为砂轮切削刃的运动轨迹是个圆周, 当砂轮主轴沿走刀方向倾斜后, 该圆周在俯视图上投影是个椭圆, 加工表面横截面的曲线形状便是椭圆上的一段弧, 因而造成磨后工件表面中凹。
3) 半网纹。在研究磨削纹的过程中, 我们发现β角越大中凹越重, β角越小 (但β≠0) 时, 中凹也越小, 磨出的表面越平整。当β角小到某一数值时, 必然得到一个近似理想平面, 此时磨出的平面就是半网纹。进行半网纹磨削的关键在于磨头沿走刀方向倾斜β值, 倾斜角度应控制在 (0.05~0.15) /100, 在调整半网纹磨削时, 可借助检具来检查它的不平度。
1.2 燕尾型导轨副的配磨法
如图2为一对燕尾导轨副。如果零件A和零件B的1、2两面都位于同一平面 (基面) 内, 同时使斜面3与基面都做成标准角度, 那么A与B的导轨面必然重合 (表面4可调斜铁配合) 。磨A件时, 首先在平面1、2放置等高垫铁与平尺 (如图3) , 在磨头上装百分表调整磨头并旋转磨头主轴, 使百分表在平尺左右两端读数值相等, 这时主轴在横截面与基面成直角。卸下表杆装上砂轮, 磨削导轨面1、2, 磨完后用同样的方法检测1、2两面的等高。如不等高应继续磨高的一面直至等高为止。这时1、2面就是基面, 磨斜面3是在基面上 (平尺量面) 放上标准角度尺, 使磨头主轴与角度尺斜面垂直 (如图4) , 仍然用在主轴上装表, 在斜面上打表 (划圈) 的办法, 角度调好后卸下表杆, 装上砂轮就可以磨导轨面3。磨零件B, 用磨零件A的同样方法使1、2基面、斜面上与基面成标准角度。
1.3 V平导轨副的配磨法
V型与平面组成的导轨副 (如图5) 怎样才能重合, 必须满足下列两个条件:
1) A、B两零件的对应导轨面与基面必须成相等的交角 (或平行) ;
2) V型导轨的理论尖顶到平导轨的距离, 即尖顶距必须相等, 即ha=hb。磨零件A的底面M作为基面, 磨削时, 如把零件A压在工作台上, 工作台上的工作面实际上也是基面, 采用在磨头主轴上装在工作台面上 (基面) 放置平尺或标准角度尺并旋转主轴划圈的办法, 找正磨头的角度, 使磨出的零件A各导轨面都与基面成理论角度。磨完零件A以后, 应用 (如图6) 桥板测出平导轨面到P面的高度H测, 由于桥板各部尺寸是已知的, 由H测就能计算出ha。磨零件B, 选择N面作为基面, 除了使各导轨面的角度与零件A的对应面的角度相等外, 还应控制尺寸hb, 使得hb=ha (如图7) 。
通过计选择直径为d的圆柱测量棒及厚度为δ的垫片, 使得当在基面上测得圆柱测量棒与垫片等高时, 这时恰好hb=ha。
1.4 双V型导轨副的配磨
如图8, 双V型导轨副的重合几何条件是:1) 相配合导轨面应与基面有相等的交角, 即αa=αb, βa=βb;2) 相配导轨面的平行距 (沿基面方向测量) 应相等, 即Pa=Pb, Qa=Qb。
无论是磨零件A还是零件B, 都应首先磨出工艺基面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ, 再以工艺基准磨出各导轨面的标准角度。通过以上叙述可得出下列结论:配磨导轨必须满足导轨副的重合几何条件, 这就是导轨配磨的主要实质。
2 机床导轨的检测
机床导轨无论是何种组合形式, 基本精度都由以下3项组成:一是垂直平面内的直线度;二是水平面内的直线度;三是垂直平面内的平行度 (又称扭曲度) 。这3种精度的测量原理与方法如下:
1) 垂直平面内直线度的测量———水平仪法。用水平仪测量导轨的直线度, 属节距测量法。对于一般中型机床导轨长取250 mm, 在测量时先将导轨全长划成若干份, 每一份等于座的长度, 测量时每移动一个等分测量一次。如水平仪每格为0.02 mm/1 000 mm, 测量座的长度为250 mm, 则水平仪每移动一格实际数值为0.02×250/1 000=0.005 mm。
2) 导轨在水平面内的直线度测量———圆棒及平尺测量法。以圆棒平尺为基准, 用千分尺进行测量, 即在被测导轨的侧面架起一根圆棒或平尺, 千分表固定在桥板上, 测头打在圆棒和的侧母线及平尺的工作面上。首先将圆棒或平尺调到与被测导轨平行, 即千分表在导轨两端的读数一致, 然后移动桥板进行测量, 千分表读数的最大代数差就是被测导轨在水平面内相对两端连线的直线度误差。
3) 床身两导轨面间不平行度的测量。床身两导轨面间不平行 (也称扭曲) 可用千分表测量座检查。在测量座上垂直于导轨放一水平仪, 移动测量仪每250 mm记录一次, 将读数一次排列, 误差的最大代数差就是不平行度。
3 结语
