高精密接触与非接触式计量检测实例说明 *的计量检测工具从工作方法来说，无外乎就是两种（这里是指几何量）一种是接触式的，另外一种是非接触式的。

接触式检具举例：的好域安*技工们可以用高超的手艺制作出来如：一个*检具：直径是20mm，长度是2000mm圆柱式检具成品精度误差在全场范围内（2000mm）圆度误差整体均值不超过正负0.001mm,****长度范围内直度误差不超过正负0.003mm  这样的超*要求属于大企业集团计量中心的校准类别检具，一般放置场所必须是恒温、恒湿！使用时候必须是操作人员不能手直接接触这样的检具。

再举例非接触*计量工具：好域安为国内某*企业（军机维修所）专门开发了一套坐标系计量检测系统。如：军机执行任务一定时间，必须做针对飞机承力的外框架力学检测检测（检测框架扭曲度大小）这样的难度是非常大的，飞机蒙皮外有固定的坐标测试点，一定时间就需要对这些测试坐标点进行测量，当这些计量测试点产生位移超过1mm的时候，军机必须进行返修和维护，否则再*和执行任务就有危险。这些坐标点从截面上来看，不是在一个水平面上，是弧形布置，同时点与点之间的距离长度和跨度达20和多米和15多米。这样的计量与检测若用传统的一把尺子当然不行啦，那怕这把尺子精度再高！好域安的工程师们为这高难度的计量检测工具建立了完整的数据库，运用****激光发射和接受装置，高速*计算机配置技术，高纯度声波发射与接受分析技术，超高精密机械动作结构技术，经过日日夜夜终于完成了一个稳定的能检测各种型号军机外结构力学计量检测****坐标系检测系统。---这样的计量检测系统就属于非接触式计量与检测。

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影像测量仪误差是如何产生的？

     影像测量仪是近十年来发展****为快速的几何光学测量仪，它是一种基于光学投影原理，结合应用现代光电技术和计算机处理技术，完成对试件边缘轮廓金相瞄准来实现长度尺寸测量的二维平面坐标位置测量仪。该仪器能****地检测各种形状复杂工件的轮廓和表面形状尺寸、角度及位置，特别是精密零部件的微观检测与质量控制。适用于产品开发、逆向工程、品质检测等领域。比起传统的工具显微镜和投影仪，在硬件上增加了CCD摄像传感器、数显化光栅位置输出装置及自动*伺服控制系统，在测量或软件功能上，具有自动对焦、自动瞄准及各种复杂自动计算处理特点。电子和图像处理技术的发展应该，为影像测量仪的多功能、*和自动化程度提供了关键的技术支撑作用。应用于工程现场测量的影像测量仪，通常其分辨率为0.001mm，测量不确定一般为（3+L/200）um左右，其中L为测量长度（mm）。应用于精密计量、量值传递等*测量领域的影像测量仪，测量不确定度一般优于（1.0+L/300）um。

1.影像测量仪的结构组成及光学原理特点

     影像测量仪一般由机械、照明、测长、图像采集、计算机和测量软件等六部分组成。

影像测量仪的光学原理与普通投影仪很类似，区别在于影像前者被测件的轮廓影像被CCD传感器接收并由计算机进行图像采集和处理，后者则直接把影像投射到投射观测屏，轮廓对准有操作者的人眼完成，因而导致两者测量精度和自动化程度相差很大。影像测量仪一般具有较大的测量范围，通常配备有（0.7-4.5X）的变焦物镜，照明光源除了常见的底光和顶光外，还有环形照明光，适合于底光和顶光都不能有效照明时应用。

2.影像测量仪的误差来源

    在影像测量仪上的测量均是单轴或二维平面坐标的测量，测量时先对焦，后对准，在读数（计数），****后计算处理。读数来自于标尺即光栅系统，对焦对准依靠显微镜光学系统，还有一个直接影响测量效果和精度的照明光源，因为，基于影像方法测量的仪器，如果被测件不能被有效正确的照明，则测量的结果显然要偏离其真实尺寸。除前述因素外，环境条件也是制约测量精度不可忽视的因素。基于上述分析，可以归纳一下几个方面的误差来源。

1）光栅计数尺的误差；

2）工作台移动时存在的直线度、角摆带来的误差；

3）工作台两测量轴垂直度带了的误差；

4）显微镜光轴与工作台不垂直带了的误差；

5）测量室温度带来的误差；

6）光源照明条件的变化带来的对焦和对准误差。

在这几种因素中，*项误差，是硬件误差，在仪器制造过程中已经形成并固定下来，一般无法改变，温度影响带来的误差，必须通过控制测量室的温度和等温过程来减小其影响。

一项则常被忽视，而在实际测量中，当光源照明条件改变时，直接影响被测工件的照明效果和影像质量，主要是因为影像测量仪的图像是通过CCD接收，尽管CCD具有自动调节增益的功能，但当亮度过大时即失去调节功能，导致被测工件影像在缩小，当亮度过低时，工件影像反而变大。

这种影响，对于测量具有重复图形结构之间的间距时，只要整个测量过程中照明条件保持不变，其影响可以忽略，因为每个重复图形结构都同时在变大或者变小，间距的测量计算直接消除了影像变形的影响，如测量玻璃尺、网格板刻线间距；除了这种特殊情形外，如测量圆的直径、工件的长度和宽度，都将带来明显的误差。

光学非接触三维形貌测量

      光切法 光切法LSM(light-sectionmethod)是近年来在激光逐点扫描法基础上发展起来的一种非接触测量方法。它用激光线光源,经柱面镜产生平面光照射在被测物上,在被测物表面上产生一条明亮的光带,通过CCD摄像机摄入经数字信号处理可获得光带的数字图像,再经计算机处理即得物体在该光切面上的二维轮廓信息,若进一步沿第三维步进测量,就可得到物体的三维轮廓全貌.

      该测量方法适用于要求测得被测物的360°三维轮廓数据,而难以实现被测物与测量装置之间的相对旋转时。罗晓晖等[1]运用该方法实现了脚型三维曲面测量。 由于光切法仍然存在采样速度较慢等缺点,在此基础上,又提出结构光编码的方法,编码方式包括颜色编码、二进制编码、位相编码等。Kai等[2]

运用二进制编码并结合相移技术实现了轿车白车身三维尺寸的在线检测。

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