Отправляя данные, я подтверждаю, что ознакомилась/ознакомился с Политикой в отношении обработки персональных данных, принимаю её условия и предоставляю ООО «РИА «Стандарты и качество» Согласие на обработку персональных данных.
Отправляя данные, я подтверждаю, что ознакомилась/ознакомился с Политикой в отношении обработки персональных данных, принимаю её условия и предоставляю ООО «РИА «Стандарты и качество» Согласие на обработку персональных данных.
Для приобретения подписки для абонементного доступа к статьям, вам необходимо зарегистрироваться
После регистрации вы получите доступ к личному кабинету
Зарегистрироваться Войти
В условиях новых политических реалий в стране и мире ЗАО НПФ «Уран» предлагает своим заказчикам весь почти тридцатилетний инженерный опыт в подборе и поставках измерительного оборудования, мощную собственную сервисную базу, чтобы и впредь обеспечивать отечественное производство высокоточными, качественными и надежными решениями в области метрологии. Продолжаем знакомить читателей с новыми ответственными поставщиками, готовыми к сотрудничеству и исполнению своих обязательств.
C момента основания в 2005 г. компания TZTEK задала высокую планку качества для своей будущей продукции. Благодаря серьезным вложениям в независимый исследовательский корпус, в кратчайшие сроки ей удалось занять лидирующие позиции по производству промышленных измерительных комплексов в Китае. На сегодняшний день сотрудники компании — авторы свыше 400 патентов, девяти индустриальных стандартов, удостоены 19 наград в сфере науки и техники. Машинное зрение, управляемое искусственным интеллектом, является ключевой технологией для изготовления всей продукции компании и устанавливает новые стандарты качества и эффективности в современной промышленности. Именно на ее основе созданы комплексы по высокоточному контролю печатных плат, полупроводниковых пластин, фотоэлементов для солнечных батарей, компонентов микроэлектроники и другой разнообразной продукции.
В настоящее время TZTEK — ключевой мировой поставщик оборудования оптического контроля для метрологии, а также контроля и обработки данных. В области полупроводников специализируется на производстве интерфейсов для технологических процессов и предоставляет высокоточные решения для оптической метрологии и контроля. Для транспортных средств нового поколения и робототехники предлагает инновационные системы автономного вождения, универсальные интеллектуальные решения и оборудование. В рамках своей интеллектуальной экосистемы TZTEK повышает конкурентоспособность и поощряет инновации, демонстрируя свою приверженность прогрессу в современных отраслях промышленности.
Координатно-измерительные машины (КИМ) серии TZTEK CM разрабатываются в двух направлениях: для массового коммерческого производства и КИМ со специальными характеристиками для основных научных областей страны с погрешностью до 0,3 мкм. Эти КИМ объединяют четыре собственные запатентованные технологии: программную систему Vispec Cube, систему обнаружения с датчиком HSP, поворотной головкой TR50 и TCC-контроллер движения, а также технологию привода от линейного двигателя, а особый подход к учету температуры устанавливает новый стандарт точности измерений в отрасли.
![]()
Рис. 1. Наглядный пример изменения длины детали при изменении температуры на 1 градус |
Компания уделяет особое внимание изучению температурного влияния, его учету и коррекции, поскольку температура оказывает прямое воздействие на погрешность измерения, которое зачастую является определяющим.
Для наглядности представления оказываемого воздействия можно рассмотреть следующий пример.
Представим, что на измерение предоставлены детали длинной 200 мм из алюминия и пластмассы. На какую величину (ΔL) изменится длина детали при изменении температуры на 1 градус по сравнению с референсной температурой в 20 °C?
Таблица. Расчет измерения длины детали при изменении температуры на 1 градус по сравнению с референсной температурой
Внимание: обусловленные температурой колебания длины не учитываются при измерениях на машинах без температурной компенсации.
При измерении больших деталей и наличии жестких требований к точности измерений необходимо корректировать температурное влияние на результат измерения либо, как минимум, уметь его учитывать и оценивать. Если на машине нет температурной компенсации, то измерения имеют смысл только в лабораторных (идеальных) условиях. В связи с этим оценка оператором температурных воздействий очень важна, особо важно учитывать температурные расширения отсчетных шкал в машине, а они, как правило, оператору доподлинно не известны.
Особый вариант — случай, когда материал шкал машины и материал детали одинаковы в плане коэффициента расширения (к примеру, металлические шкалы и деталь). Если достоверно установлено, что температура детали и шкал одинакова, то в данном случае температурная компенсация не является обязательной и можно измерять при температуре, отличной от 20 °C. Тем не менее при высоких температурных отклонениях даже на таких машинах возникают другие факторы отрицательного воздействия, к примеру за счет изменения геометрии машины, которые также в итоге могут привести к появлению погрешности.
Если машина оснащена интегрированной температурной компенсацией и есть датчик температуры детали, то измерения могут быть проведены практически при любой температуре.
Для машин с температурной компенсацией существуют различные мероприятия по снижению влияния температуры на процесс измерения. К таким мерам можно отнести:
Вследствие определенных мероприятий воздействие температуры может быть снижено и даже в цеховых условиях определено с достаточно незначительной погрешностью, обусловленной тепловым воздействием. Стоит отметить, что и на машинах с термостабильными шкалами могут наблюдаться явные погрешности измерения, сравнимые с линейным тепловым расширением контролируемого объекта, если корректировка температурного расширения детали осуществлена некорректно.
Требуемое для температурной корректировки значение коэффициента расширения материала детали принимается, как правило, табличное. Для этих значений обычно необходимо учитывать погрешность порядка 10% от номинального значения. Если этого недостаточно для температурной корректировки, то тогда этот коэффициент должен быть откалиброван по детали. В этом случае достигается погрешность порядка 0,1% от номинального значения. Погрешность измерения АТ температуры Т в зависимости от качества и типа системы может находиться в диапазоне от 0,5 до 0,05 °C.
С точки зрения рассмотрения погрешности в отношении корректировки температуры и оценки возможных максимальных погрешностей измерения длины при растущих температурах детали и помещения получается, что влияния коэффициентов расширения очень существенны и значительны (рис. 2).
Влияние различных методик их измерения и способов оценки можно рассмотреть на следующих примерах:
AL = L0 × Aαm × ΔT, где ΔT = Т — 20 °C;
Для деталей же из пластика, напротив, уже и при небольших температурных отклонениях характерно появление критически больших расширений детали порядка 0,1 мм, и более-менее приемлемые результаты могут быть достигнуты только при температуре 20 ± 1 °C.
При наличии температурной компенсации погрешность изменения длины шкал очень хорошо поддается корректировке, настолько, что ими можно практически пренебречь. В сочетании же со шкалами из специальной керамики (с коэффициентом расширения, близким к нулю) погрешность шкал, связанную с их расширением, можно практически полностью исключить. Максимальные погрешности, таким образом, будут складываться практически только из погрешностей, связанных с измерением температуры детали AT и определением ее коэффициента расширения Aαw в зависимости от отклонений от эталонной температуры (ΔТ = Т — 20 °C) и коэффициента расширения детали αw:
AL = L0 (αw × AT + ΔТ × Aαw).
Рис. 2. Погрешности на единицу длины, обусловленные влиянием температуры на различные материалы
Даже при сравнительно грубом измерении температуры детали можно проводить измерения в сравнительно широком диапазоне температур, но все же со сравнительно большим остаточным значением погрешности. Погрешность при этом увеличивается пропорционально коэффициенту расширения (рис. 1). Дополнительная калибровка коэффициента расширения не приносит значительного улучшения и тем самым может не учитываться. Этот способ
достаточен в большинстве случаев и, как правило, является более приоритетным в сравнении с измерением без температурной компенсации и обладает явными преимуществами.
Если используется очень точное измерение температуры, то значительно сокращается остаточная погрешность. Тем не менее если при этом коэффициент расширения точно не известен, то при больших температурных отклонений также повышается погрешность. Впрочем, этот способ является рекомендованным при нормальных температурных условиях и точностных требованиях.
Только при хорошо известных коэффициентах расширения и точно измеренной температуре погрешность измерения достаточно незначительна, даже если температура детали сильно отличается от эталонной температуры в 20 °C. Этот способ из-за дороговизны и сложности калибровки коэффициента расширения используется в очень редких случаях.
СПРАВКА О КОМПАНИИ |
Мы накопили колоссальный опыт подбора измерительного оборудования, поставки, а также его гарантийного и постгарантийного обслуживания, нами решены тысячи самых сложных метрологических задач. Сейчас, в условиях новых политических реалий в стране и мире, мы также готовы предложить нашим заказчикам весь свой инженерный опыт в подборе и поставках измерительного оборудования, мощную собственную сервисную базу, а также новых поставщиков, готовых к сотрудничеству и исполнению договоров, чтобы и впредь обеспечивать отечественное производство высокоточными, качественными и надежными решениями в области метрологии. |
Рекомендованные меры по снижению влияния температурных колебаний при высокоточных измерениях: