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亚微米级标准量块检定虚拟仿真实验
作者:admin      时间:2014-10-11 18:48:05   点击:669


亚微米级标准量块检定虚拟仿真实验视频演示

项目概况

量块检定是长度计量中确保量值的传递和溯源准确性的重要实验,它通过测量量块两个测量面间的长度来复现长度量值,属于单值实物量具。由于作为标准装置的计量仪器其精度需高于被检样件自身精度的1-2数量级,一般被检量块的精度在10-4mm级,则计量仪器的精度高达10-6mm,价格非常昂贵。此类精密仪器对实验环境和保存环境要求也极高,需常年保持恒温恒湿洁净,因此实验室整体投入和维护成本都很高,而学校并非法定计量校准单位,不能独立对外开展计量业务,这在一定程度上难以保证计量仪器、实验环境的使用率,容易造成资源浪费。此外,没有相关资质或者接受过专业培训的人员难以独立完成整个计量检测业务,存在一定的安全风险,容易损坏仪器。

亚微米级标准量块检定虚拟仿真实验界面


受限于上述诸类问题,为了能够为学生提供充足的实践机会,中心根据教学大纲规定并结合计量检定规程《量块检定规程》(JJG 146-2011),开发了一套亚微米级标准量块检定虚拟仿真实验平台,结合辅助配件可实现0-150mm量块的长度检定虚拟实验,并且在实验项目中融入了量块计量检定规范与业务流程,完成对学生计量检定实验的全程培训。

结构与功能

该仿真实验采用接触式干涉仪为硬件原型,并将设备置于高度仿真的量块检定环境中。接触式干涉仪是一种应用光波干涉原理,将微小尺寸变化转变成干涉条纹的移动,从而实现微小尺寸高精度测量的比较测量式光学干涉仪器,广泛应用于检定长度小于100mm的二等或二等以下量块,也可对150mm以下精密工件的外尺寸作相对测量,图11(a)就为接触式干涉仪虚拟实验台。

仿真实验的实现步骤可分解为检查环境、取出量块、外观检测、寻找干涉条纹(如图11(b)所示)、定度、仪器调零、测量、数据数据处理等步骤。

具体开设的实验项目如下:

1、标准量块检定实验

2、零件外尺寸精密测量实验

3、圆柱轴径精密测量实验

系统效果与特色

本虚拟实验分为学习模式、考核模式两部分:

1)在学习模式下,学生可以熟悉接触式干涉仪的结构特征、工作原理、使用方法,以及艾利点等概念,完成量块研合性检测、干涉条纹调整、视场调焦、定度、测量、数据处理、实验报告填写等整个实验操作流程。

2)在考核模式下,学生可以熟悉量块计量检定规程规范,完成被测量块送检、业务受理、样品入库、内部周转、计量检定、出具检定证书等整套计量检定流程。

本虚拟仿真实验结合课堂实验教学,帮助学生更加深入了解接触式干涉仪,熟练掌握相对测量法检测原理,熟练掌握标准量块检定规程,进一步熟悉计量检定部门检定业务规范流程,培养良好的计量检定素质。