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题名X射线三维尺寸测量机台阶球板标准器的研制及应用
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作者
谭浩晨
胡佳成
施玉书
皮磊
宋金城
杜德渝
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机构
中国计量大学计量测试与仪器学院
中国计量科学研究院
深圳中国计量科学研究院技术创新研究院
北京航天计量测试技术研究所
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出处
《计量学报》
北大核心
2025年第6期813-822,共10页
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基金
国家重点研发计划(2022YFF0706400)。
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文摘
针对X射线三维尺寸测量机传统标准器存在的空间限制与测量稳定性问题,对台阶球板标准器的研制及校准方法进行了研究。首先,通过模型仿真结合响应面优化设计了标准器的基座模型,基于聚类算法搭载GUI界面建立了标准器的空间布点模型,研制了用于三维尺寸测量的台阶球板标准器;其次,采用F25微纳坐标测量机进行了标准器的量值溯源,得到其100 mm量值下的不确定度优于1.5μm;最后,通过测量实验完成了X射线三维尺寸测量机(METROTOM 1500)的示值校准,对于测量结果,采用GUM法、蒙特卡洛法与一致性因子进行了不确定度评定及量传溯源结果验证,结果显示:在20~100 mm的量程内,被测X射线三维尺寸测量机的不确定度U(l_(sd))=(0.83+0.03L)μm,k=2,一致性因子E_(N)<1。
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关键词
几何量计量
尺寸校准
x射线三维尺寸测量机
量值传递
溯源
不确定度评定
台阶球板标准器
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Keywords
geometrical metrology
size calibration
x-ray three-dimensional size measuring machine
quantity transfer
traceability
uncertainty assessment
step ball-plate standard
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分类号
TB921
[机械工程—测试计量技术及仪器]
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题名X射线三维尺寸测量机体素模型不确定度评定方法研究
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作者
谭浩晨
胡佳成
郭鑫
朱悦
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机构
中国计量大学计量测试与仪器学院
南京市计量监督检测院
中机生产力促进中心有限公司
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出处
《电子测量与仪器学报》
北大核心
2025年第1期101-111,共11页
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基金
国家重点研发计划资助“三维复杂结构非接触精密测量与无损检测仪”(2022YFF0706400)项目资助。
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文摘
为解决X射线三维尺寸测量机发展进程中仪器的成像性能不断提高但计量方法滞后的问题,对其不确定度展开研究,提出了一种基于体素模型的评定方法。首先,从X射线检测原理入手,对X射线三维尺寸测量机尺寸计算过程的原始投影、三维重建、表面测定、点云拟合等数字空间的影响因素进行了分析,建立体素的不确定度模型。其次,基于自研球棒球心距的溯源与测量结果,采用GUM法和蒙特卡洛法对体素模型的各个参量进行不确定度计算,完成了体素模型不确定度的分析。再次,结合传统的不确定度参量,对球心距测量结果的不确定度进行了合成与扩展。最后,通过扩展不确定度的结果应用,验证了测量与评定结果的可靠性与一致性,得到短、长球棒标准器的长度测量结果分别为(32.9477±0.0020)mm与(52.4065±0.0022)mm。结果表明,探索得到的评定方法细化了X射线三维尺寸测量机测量结果的误差来源,拓展了X射线三维尺寸测量机尺寸计量方法的研究方向,为X射线三维尺寸测量机定值过程数据精度的提升提供了计量基础,具有一定的科学价值。
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关键词
体素模型
x射线三维尺寸测量机
量值传递与溯源
不确定度
蒙特卡洛
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Keywords
voxel model
x-ray coordinate measuring machine
quantity value transfer and traceability
uncertainty
Monte Carlo
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分类号
TB921
[机械工程—测试计量技术及仪器]
TN06
[电子电信—物理电子学]
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