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計量論壇

依據(jù)國質(zhì)檢量函（2015）146號“質(zhì)檢總局關(guān)于做好國家計量技術(shù)規(guī)范制修定工作有關(guān)事項(xiàng)的通知”文件下達(dá)的任務(wù)規(guī)定，由工信部電子第五研究所計量檢測中心、佛山賽寶信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司、陜西省計量科學(xué)研究院、江蘇省計量科學(xué)研究院，負(fù)責(zé)《激光測微儀》校準(zhǔn)規(guī)范的制定工作，制定工作于2015年6月開始，2016年4月完成征求意見稿。

激光測微儀是一種對被測物體的位置、位移等變化進(jìn)行非接觸精確測量的儀器，主要應(yīng)用于被測物的位移、厚度、振動、距離、直徑等幾何量的測量，又稱激光位移傳感器。它由光路系統(tǒng)、激光發(fā)射器、接收器、CCD線性相機(jī)和數(shù)據(jù)處理電路組成，激光發(fā)射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表面，經(jīng)物體反射的激光通過接收器鏡頭，被內(nèi)部的CCD線性相機(jī)接收，根據(jù)不同的距離，CCD線性相機(jī)可以在不同的角度下“看見”這個光點(diǎn)。根據(jù)這個角度及已知的激光和相機(jī)之間的距離，數(shù)字信號處理器就能計算出傳感器和被測物體之間的距離。

根據(jù)這一工作原理和使用的具體儀器，查詢了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)（經(jīng)查詢沒有相應(yīng)的信息）和生產(chǎn)廠技術(shù)資料，從生產(chǎn)廠的技術(shù)資料獲得了該類儀器的相關(guān)技術(shù)信息，其測量范圍從±0.5mm至±150mm，常用的測量范圍在±1mm至±40mm，相關(guān)技術(shù)參數(shù)為分辨力、基準(zhǔn)距離、測量距離（量程）、線性、再線性和溫度特征，對于不同的量程其線性和再線性也不相同，相關(guān)參數(shù)說明見下表：

由于沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，所以在制定校準(zhǔn)規(guī)范過程中，主要是參考一些生產(chǎn)激光測微儀廠家的儀器技術(shù)說明書，如KEYENCE、松下電器、北京中西、上海倍吉等（上表所列性能指標(biāo)為所有產(chǎn)品說明書中指標(biāo)最高的），在實(shí)際測量指標(biāo)上按不同類別的激光測微儀有相應(yīng)的要求，量程是一個主要的參考因素。因此，在校準(zhǔn)規(guī)范中示值誤差這一計量特性會根據(jù)不同量程確定相應(yīng)的最大允許誤差。

激光測微儀在使用中會由于安裝造成光軸與被測量位移間形成一定的夾角，影響測量準(zhǔn)確度，因此使用或校準(zhǔn)時應(yīng)該將該夾角調(diào)整到最小（最好為0），使用中還應(yīng)在工作行程的中間位置（測量值的符號有+、-變化的1mm區(qū)域）進(jìn)行測量，并將測量行程做合理的估計。

按照產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)要求內(nèi)容，在信息檢索獲得多數(shù)生產(chǎn)廠技術(shù)信息的情況下，對各生產(chǎn)廠的產(chǎn)品性能指標(biāo)進(jìn)行了分析比較，并最終體現(xiàn)在規(guī)范的計量特性中。由于激光測微儀多數(shù)是國外公司生產(chǎn)，在計量特性的規(guī)定上基本以各生產(chǎn)廠的指標(biāo)為主，使規(guī)范在使用上具有實(shí)用性與科學(xué)性。

該規(guī)范為新制定，與其量值傳遞相關(guān)的計量標(biāo)準(zhǔn)符合端度量值傳遞系統(tǒng)的要求，其建立過程無特殊的技術(shù)要求，校準(zhǔn)所用的標(biāo)準(zhǔn)器為通用幾何量測量儀器，開展校準(zhǔn)的單位都有能力進(jìn)行配置。

1、按照《JJF 1071—2010國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》的要求制定激光測微儀校準(zhǔn)規(guī)范。在內(nèi)容與格式上保持一致，校準(zhǔn)規(guī)范的具體內(nèi)容有引言、范圍、引用文件、概述、計量特性、校準(zhǔn)條件、校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法、校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)、復(fù)校時間間隔、測量結(jié)果不確定度評定示例。

2、根據(jù)確定的計量特性要求，針對相應(yīng)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，從而驗(yàn)證所規(guī)定計量特性的可靠性，具體結(jié)果見實(shí)驗(yàn)報告。

3、確定了3項(xiàng)計量特性要求，分別為示值誤差（線性）、重復(fù)性（再線性）、漂移。通過3項(xiàng)計量特性的確定，基本滿足了激光測微儀計量性能的控制要求。

序號	參數(shù)名稱	具體指標(biāo)	測量條件	規(guī)范處理意見
1	分辨力	0.01μm~5μm	——	在適用范圍說明
2	基準(zhǔn)距離	5~60mm	說明測微儀與被測物的距離	不需說明
3*	測量距離（量程）	±0.5mm~±150mm	——	在適用范圍做具體規(guī)定
4	線性	0.05%FS~0.25%FS	是測量相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)物 (白色擴(kuò)散物體) 的數(shù)據(jù)	用示值誤差評價
5	再線性	0.02%FS~30μm	為對標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)物 (白色漫射物體)在平均128 次和標(biāo)準(zhǔn)距離下采樣速率為1 ms 時的測量結(jié)果	用重復(fù)性評價
6	溫度特征	0.05%FS/℃~0.08%FS/℃	——	控制校準(zhǔn)條件

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