首页 . 工学 . 机械工程 . 机械工程基础 . [测试理论与技术] . 计量 . 几何量计量学 . 角度计量技术

激光小角度计量基准

/primary standard of laser small angle/
条目作者王鹤岩薛梓黄垚
条目作者王鹤岩

王鹤岩

薛梓

薛梓

黄垚

黄垚

最后更新 2023-05-26
浏览 116
最后更新 2023-05-26
浏览 116
0 意见反馈 条目引用

用于±1°范围内小角度量值的校准和溯源,复现和保存小角度量值,具有最高准确度,统一中国小角度量值的最高依据的国家计量基准。

英文名称
primary standard of laser small angle
所属学科
机械工程

全国的各级小角度计量标准和工作计量器具,都必须直接或间接溯源到激光小角度计量基准。测量范围为±1°,测量不确定度为。1988年建立,保存于中国计量科学研究院。

激光小角度计量基准装置定期代表中国最高计量水平参加国际比对以保证量值准确可靠,实现国际互认。中国激光小角度计量基准的校准和测量能力(CMCs)参与由国际计量局(BIPM)主持下的国际范围内的国际比对,通过国家计量基标准之间的比对,在充分证明与国际计量量值等效一致的基础上,经过国际同行专家评审后被国际计量局承认,其结果公布在国际计量局(BIPM)网站的国际比对数据库(KCDB)的附录中,得以实现与各国CMCs的互认。

激光小角度计量基准装置由角度干涉镜组、高精度回转工作台、多齿分度台及激光头组成(图1)。主要通过正弦原理,利用高精度激光干涉测长获得高精度角度,装置包括高分辨力的精密激光干涉测长系统、可实现0.1″小步距的高精度定位运动转台、超精密驱动和定位系统等。整套装置放置在恒温实验室中,全自动运行,温度控制在(20±0.2)℃。

图1 激光小角度基准装置图1 激光小角度基准装置

激光小角度基准装置利用正弦原理,将非整圆闭合的小角度测量转化为高精度的激光干涉线性长度测量,可有效解决非整圆小角度的高精度测量和溯源的问题,其测量原理见图2,通过测量被测角所对应的直角三角形斜边长及对边长,按照如下公式,计算高精度小角度量值。


图2 激光小角度计量基准测量原理图2 激光小角度计量基准测量原理

测量时,被测小角度测量仪器瞄准位于精密回转工作台上的平面反射镜,回转工作台按设定步距连续运行,激光干涉角度镜组系统和被测小角度测量仪器同时记录回转工作台旋转的角度,二者进行比较,即可得到小角度测量仪器的角度测量偏差。

主要用于小角度量值的测量和溯源。可对各类小角度参数进行测量:如光栅、感应同步器等计量器具的细分误差;各种用于对准并测量微小偏差的自准直仪的角度偏差;导航定向设备的测角精度和稳定性。激光小角度基准能够为多个行业提供微小角度精密测量技术支持,如航空航天、船舶、军工等精度要求极高的行业。在先进制造领域,为超精密加工机床的各种精密导轨提供位置和角度测量,加工过程中刀具调整测量,为精密装配工艺控制提供技术支持,解决了机械加工工业的装配质量保证问题;在航空航天领域,为精密测试仪器及科研产品的角度参数提供计量服务,如为航天院所航天相机提供不同温度下,精密部件的微小角度变形测量,从而获得外空间极端温度下运行的可靠性数据;在地球物理领域,为相应的科研产品提供精密校准服务,如为加速度计检定装置角度测量数据的准确提供技术支持。

  • 角度计量编写组.角度计量.北京:中国标准出版社,1984.
  • 全国几何量角度计量技术委员会.平面角计量器具:JJG 2057—2006.北京:中国计量出版社,2006.

相关条目

阅读历史

    意见反馈

    提 交

    感谢您的反馈

    我们会尽快处理您的反馈!
    您可以进入个人中心的反馈栏目查看反馈详情。
    谢谢!