GB T 24762-2009 产品几何技术规范(GPS).影像测量仪的验收检测和复检检测.pdf

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1、ICS 17.040.30 J 42 GE 中华人民=H工/、和国国家标准GB/T 24762-2009 产品几何技术规范(GPS)影像测量仪的验收检测和复检检测Geometrical Product Specifications ( GPS) -Acceptance test and reverification test for video measuring machine 2009-12-15发布中华人民共和国国家质量监督检验检痊总局中国国家标准化管理委员会2010-09-01实施发布GBj T 24762-2009 目次前言.1 l 范围.2 规范性11用文件-3 术语和定义4 计量

2、学特性要求25 验收检测与复检检测6 按标准检测合格7 应用7附录A(规范性附录)专用台阶规技术规格9附录B(资料性附录)镜头齐焦10附录c(资料性附录)影像测监仪分辨力与放大倍数的匹配关系附录D(资料性附录)单、双向逼近和l单、双向及对中测量12附录E(资料性附录中间核查.附录F(资料性附录在GPS矩阵模式中的位置 14 参考文献.GB/ T 24762-2009 刚昌本标准的附录八为规范性附录，附录B、附录C、附录D、附录E和附录F为资料性附录。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国盘具盘仪标准化技术委员会CSAC/TC132)归口。本标准负责起草单位:深圳市计量质量检测研究院、深圳

3、赛克数码科技开发有限公司。本标准参加起草单位:海克斯康测量技术(青岛有限公司、成都工具研究所、广陆数字测控股份有限公司、上海交通大学、深圳市中图仪器科技有限公司、奥智品光学仪器上海有限公司、机械科学研究院中机生产力促进巾心。本标准主要起草人:lF冀平、汤宁、王晋、姜志刚、吴纪岳、缪华清、姜雅彦、赵辉、陆国征、马俊杰、吕蓉、李晓沛。I GB/ T 24762-2009 产品几何技术规范CGPS)影像测量仪的验收检测和复检检测1 范围本标准规定了用已校准长度的标准器(以下简称标准器)验证影像测量仪性能的验收检测，以及用户定期再验证影像测量仪性能的复检检测。本标准规定的验收检测和复检检测适用于XY平

4、面直角坐标系的影像测量仪，包括在垂直于平面直角坐标系Z方向上具有定位或测量功能的影像测量仪。本标准规定的验收检测和复检检测不适用于带视频探测系统的三坐标测量机和带三维触发测头的影像测量仪。本标准规定了证实影像测量仪性能要求的验收检测和复检检测的完成方法、判定合格的规则和验收检测和复检检测的应用。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些引用文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/ T 17163 几何量

5、测量器具术语基本术语GB/T 17164 几何量测量器具术语产品术语GB/T 18779. 1- 2002 产品几何量技术规范CGPS)工件与测量设备的测量检验第1部分:按规范检验合格或不合格的判定规则(lSO14253-1: 1998 , IDT) 3 术语和定义GB/ T 17163和GB/T17164确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3. 1 影像测量仪video measuring machine 基于成像在光电藕合器件上的光学影像系统(简称影像系统)，通过光电榈合器件采集，经过软件处理成像，显示在计算机屏幕上，利用测量软件进行几何运算得出最终结果的非接触式测量仪器。3.2 3.3

6、 长度测量示值误差length m easurement error E,. 影像测量仪对已校准长度的标准器测量，测量值与标准器实际值的差值。聚焦平面长度测量示值误差length m easurement error of focal pJaoe Exy 在平行于聚焦平面方向上的长度测量示值误差。注1.在本标准中，Xy平面默认为平行于聚焦平面，若不然，则须作相应标注(例如Exz或Eyz)0 注2:若仅沿平行于X轴方向或仅沿平行于Y轴方向得到的示值误差，可表示为Ex或EyoGB/ T 24762- 2009 3. 4 3. 5 3.6 光轴方向长度测量示值误差length measurement

7、 error of optical axis E z 在平行于影像系统光轴方向上的氏度测量示值误差。注:在本标准中，Z轴默认为平行于影像系统光轴，若不然，贝IJ须作相应标注(例如Ex或Ey)0 截面原点一致性误差consistency error of origin in differenl sections 视窗长度测量示值误差ELV 在影像测量仪运动节;的标准器进行视窗测量，、3. 7 探测误差Eno 注:检测圆名义町3.8 成像误差i E1 3. 9 影像分辨力resofl!lif video system R 飞羽对成像在影像系统视场范围内的线纹间距的分辨能力。 ， 4 计量学特性要求

8、-一仪器在测量室平衡温度的时间;一一仪器与标准器具的温度差等。系统用离散点上述条件参数:验收检测由制造商规定;复检检测由用户规定。用户可在给定的范围内随意选择环挠条件。4. 1. 2 仪器测量室内应元影响测蓝的灰尘、噪音、震动、腐蚀性气体和较强磁场。注:当检测条件不满足供应商给定的条件H才，供应商可能给出更.大的允许误差.4. 2 操作条件当迸行本标准第5章规定的检测时，应严格按照制造商所提供的仪器使用说明书操作，以下方面应2 GB/ T 24762-2009 特别注意:a ) 仪器启动/预热循环;b) 测量系统标定;c) 影像系统放大倍数;d) 照明。4.3 影像测量仪性能要求本标准允许各种

9、影像测量仪有其自己的功能定义，因此也允许在检测参数的选择上有某些灵活性。各项性能要求:一验收检测由制造商规定;一复检检测由用户规定。4.3. 1 长度测量示值误差、截面原点一致性误差4. 3. 1. 1 对在垂直于平面直角坐标系Z方向上具有测量功能的影像测量仪，下列性能要求不应超过其最大允许误差:一-Exy;一-Ez;ELV ; 一-Eo。4.3. 1. 2 对在垂直于平面直角坐标系Z方向上具有定位功能的影像测量仪和只能在任何二维平面内作测量的影像测量仪，下列性能要求不应超过其最大允许误差:Ex， ELV; Eo。4. 3. 1. 3 上述性能要求的误差及其最大允许误差用微米表示。4.3.2

10、探测误差探测误差EP20的检测应当包括机器运动和视场的整个可用部分;探测误差EP2D不应超过探测误差的最大允许误差，探测误差和其最大允许误差用微米表示。4.3.3 成像误差成像误差EI的检测应当包括视场的全部有效区域;成像误差EI不应超过其最大允许误差，成像误差和l其最大允许误差用微米表示。4.3. 4 影像分辨力应满足说明书规格中给出的指标。4.4 测量系统配置对于给定的最大允许误差，影像系统配置放大倍数、变焦水平、照明、物镜等)的限制条件:一-验收检测由制造商规定;一一复检检测由用户规定。用户可在限定的范围内随意选择探测系统的配置。5 验收检测与复检检测5.1 概述一一按制造商提供的技术资

11、料和程序完成验收检测;一一接用户的作业指导书和制造商的程序完成复检检测。5.2 检测长度测量示值误差Ez，E肝和ELV的通用要求5.2. 1 长度测量示值误差的评定方法为，用影像测量仪测量标准器的长度，通过比较测量值和标准值的差f起来确认示值误差不超过最大允许误差。此标准器的值溯源到国际单位米。3 G/ T 24762-2009 5.2. 2 评定各长度测量示值误差的检测位置、检测间隔和检视IJ次数应按如下要求选择:评定Ez的检测位置一一在影像测量仪的光轴位置上;评定聚焦平面长度测量示值误差Exy的检测位置-在垂直于平商直角坐标系Z方向上，选择工作台面和不小于50%Z轴运动范围的两个平面(平行

12、于聚焦平面。在工作台面上选四个位置进行测量，两个位置应当是XY测量范围对角线方向，另两个应分别平行于X轴和Y轴;在另一平面选择平行于X轴和Y轴方向的两个位置进行测量。5.3 光轴方向长度测量示值误差Ez的检测5.3. 1 测量方法5.3. 1. 1 按制造商给定的常规程序设置并标定影像系统。测间隔不大于测量行程的10%, ;不允许应用整个窗口5.3. 1. 2 选择量块或台阶规作标准器，按5.2.2的要求设置检测间隔，每一个检测间隔测量三次。5.3.2 检测结果处理测量值与标准器实际值的差值为示值误差，当满足4.1的环境条件时，9个示值误差均应不超过Ez的最大允许误差。4 G/ T 24762

13、-2009 5. 4 聚焦平面长度测量示值误差Exy的检测5.4. 1 测量方法5. 4. 1. 1 按制造商给定的常规程序设置并标定影像系统。5. 4. 1.2 选择线纹尺作标准器，按5.2.2的要求设置检测间隔，检测线纹中心距，每一个检测间隔测量三汰。5. 4.2 检测结果处理测量值与标准器实际值的差值为示值误差，当满足4.1的环境条件时，54个示值误差均应不超过对应的最大允许误差。5.5 屏幕长度测量误差ELV的检测5.5. 1 测量方法5. 5. 1. 1 按制造商给定的常规程序设置井标定影像系统。5. 5. 1.2 选择线纹尺、掩模植作标准器，按5.2. 2的要求设置检测问隅，每一个

14、检测间隔测量三汰。5.5. 2 检测结果处理实测值与标准器实际值的差值为示值误差，当满足1.1的环境条件时，9个示值误差均应不超过Ev的最大允许误差。5. 6 截面原点一致性误差Eo的检测5. 6. 1 检测设备专用台阶规(技术规格见附录川。5. 6. 2 测量位置和测量间隔依次将专用台阶规沿四个空间对角钱方向摆放在工作台面上(如图l所示)。每个位置测量一个问隔。11 1lI _ p 固1检测Eo时专用台阶规摆放位置5.6.3 测量方法选取测量范围内可见的距离最大的两个孔，对其孔心距进行测量。5.6. 4 测量结果处理比较阿个位置测得的孔心距值，最大值与最小值之差即为截面原点一致性误差，当满足

15、1.1的环境条件时，误差应不超过Eo的最大允许误差。5. 7 探测误差EP20的检测5.7.1 测量设备标称直径不小于视场50%而又不大于50mm的标准困(如标准环规、标准半球)，其圆度误差应不大于探测误差最大允许值的1/4.5.7.2 测量方法5.7. 2. 1 标准圆应平行于影像系统的聚焦平面放宜。5 G/ T 24762- 2009 5.7.2.2 应对整个圆上大致均匀分布(大约每隔11.4皮的25个点进行扭:IJ且，采用单点测量的方法，不得一次采取测量窗口的所有点，图2给出了测量示例。采点的位置由用户决定，来点时需要注意如下事项:a) 影像测量仪要在25个视场问移动;b) 某些视场重叠

16、是允许的，但视场内的测量窗口不允许重叠;c) 25个测量窗口应当分布在全部视场内;d) 允许在点问调节聚焦。5.7.2. 3 测茧结果处理用所有25个测量点拟合最小二乘圆，对25点的每一点计算最小二乘半径R井给出范围Rm.Rrn in 在个视场中25个测点的分.(p21 i 22 i 23 i 24 i 25 16 i 11 i 18 i 19 i 20 11 : 12 : 13 : 14 15 6 i 1 i 8 i 9 i 10 T2了3卡;j-:-54刁日phi111 t 曰12曰13囚14曰1516图2满足5.7.2.2要求的测量EP2D的示例5.8 成像误差E.的检测5.8.1 测量

17、设备名义直径在视场10%30%之间的标准圆(如掩模板上的标准圆)，其圆度误差应不大于成像误差最大允许值的1/七5.8.2 测量方法5.8.2.1 标准圆应平行于影像系统的聚焦平面放置，5.8.2.2 应对整个圆上大致均匀分布的不少于25个点进行测盐，图3给出了测量示例。来点的位置由用户决定，采点时需要注意如下事项:a) 在影像系统的视场内，由用户选定检测圆的位置(只选一个位置); b) 视场内的测量窗口不允许重叠;c) 应用25个不同的测量窗口;d) 影像测量仪工作平台不允许移动。6 GB/ T 24762-2009 视场J !句过士 工罕水、y _ 习-1-4-图3满足5.8.2.2要求的测

18、量El的示例5.8.2.3 测量结果处理用所有25个测量点计算最小二乘圆，对25点的每一点计算最小二乘半径R并给山范围Rm.Rmitt其值应不大于成像误差的最大允许误差。5.9 影像分辨力R的检测5. 9. 1 测量设备与影像测虽仪标称分辨力相对应的分辨力板或其他设备。5.9. 2 测量方法将分辨力板放置在仪器工作台上，调节影像系统使其聚焦于分辨力板，由人眼观察成像于视场内的影像，能分辨的最小线纹间距即为分辨力，必要时使用辅助放大镜观察。注1:分辨力与放大倍数的匹配关系参见附录C.注2:全视觉提取的影像测量仪不检此项.6 按标准检测合格6. 1 验收检测和复检检测需按GB/T18779.1-2

19、002计算测量不确定度。6.2 验收检测时，如同时满足下列条件，影像测量仪的性能被检测通过:a) 长度测量误差Exy、Ez和ELV值，不大于由制造商规定的最大允许误差;b) 截面原点一致性误差Eo值，不大于由制造商规定的最大允许误差;c) 成像误差El值，不大于由制造商规定的成像误差最大允许误差;d) 影像分辨力R，满足由制造商规定的指标。7 应用7. 1 验收检测7. 1. 1 在供应商和用户签订了下列合同的情况下可进行验收检测:一一购货合同;一一维护合同;一一修理合同;一改造合同;一升级合同。7. 1. 2 本标准规定的验收检测可用来验证任意配置的影像测量仪性能指标。7. 1.3 允许供应

20、商对最大允许误差的适用范围作限定(如环境、配置、方向等).如未给出这样的限定，GB/T 24762-2009 则最大允许误差适用于影像测量仪可能得到的任何方向和配置。7. 2 复检检测7.2. 1 在企业内部质量保证体系中，本标准规定的性能检测可用作用户对影像测量仪各项计量特性的复检检测。7.2.2 允许用户根据自身应用的实际情况，规定最大允许误差以及具体的应用范围。7.3 中间核查企业内部质;监保证体系中，可采用简化的检测方案对影像测量仪最大允许误差作中间核查，简化程序应作预先规定。中间核查的相关建议参见附录E。7.4 说明书制造商在说明书或使用手册的技术规格中，应给出本标准所列的计量学特性

21、要求。8 A. l 专用台阶规视图见图A.1. A.2 :t: 军三500二三500附录A(规范性附最专用台阶规技术规格G/ T 24762-2009 单位为毫米单位为毫米台阶高度H20 30 9 GB/ T 24762- 2009 附录B(资料性附录)镜头齐焦镜头的齐焦是指将实物标准器(建议选用平面实物置于影像测量仪聚焦平面内，在仪器最大放大倍率下调整清晰，向下变换物镜放大倍率时不做二次调焦，镜头始终保持成像清晰的能力。妥求变化过程中，成像不能出现虚像、像跳等现象。10 附录C(资料性附录)影像测量仪分辨力与放大倍数的匹配关系C.l 视窗般大倍数视窗放大倍数可由式(C.l)表示:式中:C.

22、2 仪器分辨力将公式CC.l)的示值差，即分式中:见表C.1.GB/ T 24762- 2009 . ( C.1 ) 11 G/ T 24762-2009 附录D(资料性附录)单、双向逼近和单、双向及对中测量D. 1 单、双向逼近D. 1. 1 单向逼近用影像现iJiil:仪做多点测量时，始终保持影像系统从同一方向逼近、瞄准测量目标。D. 1. 2 双向逼近用影像测量仪做多点测量时，影像系统从不同方向逝近、瞄准测量目标。注:双(oJ逼近可能会将影像测盘仪导轨运动的回程误差带入示值误差.D.2 单、双向及对中测量D. 2.1 单向测量D. 2. 1. 1 适宜做单向测量的标准器步距规、台阶规、孔

23、板等。D.2. 1. 2 (双向逼近单向测量对单向标准器或与单向标准器类似的被测物进行的测量。如对步距规的同侧步距、台阶规、孔板的同侧边缘等的测量。注:以图0.1所示的箭头方向为工作台移动方向.十|D. 2.2 (双向逼近)双向测量D. 2.2.1 适宜做双向测量的标准器量块、步距规、球棒等。D. 2. 2. 2 双向测量图以1对双向标准器或与双向标准器类似的被测物进行的测量.如对量块、步距规的异侧步距的测盘。见图D.2所示。干才-. -. D. 2. 3 (双向逼近对中测量D. 2. 3. 1 适宜做对中测量的标准器线纹尺等。D. 2. 3. 2 对中测量图D.2影像测量仪通常采用双标线进行

24、对中测量。如对线纹尺的测量。见图D.3所示。问仲图D.312 GB/ T 24762-2009 附录E(资料性附录中间核查E. l 建议在两次周期复检之间定期安排影像测量仪的中间核查。核查的时间间隔应视环境条件和测量准确度要求来确定。E. 2 在影响影像测量仪性能的任一重大事件发生后，应立即对影像测量仪进行核查。E.3 建议选择计量特性稳定的长度实物标准器作为核查标准(如附录D中列出的实物标准器)，在影像测盐仪验收检测和复检检测后立即对选定的核查标准进行测量，并应详细记录测量的位置和方向，以便能在以后的中间核查时复现。E. 4 亦可根据影像测量仪丽对的测量任务，挑选最适宜的核查标准，如能体现典

25、型几何形状要素的特制检测件。该检测件应尺寸稳定、机械结构坚固，而具有不显著影响测盘不确定度的表面粗糙度。E. 5 建议核查标准的材料具有接近于在影像测量仪上测量的典型工件材料的热膨胀系数。13 GB/ T 24762-2009 附录F(资料性附录)在GPS矩阵模式中的位置GPS矩阵的全部详情参见GB/Z20308一2006。F. l 本标准的信息及其应用本标准规定了用已校准长度的标准器验证一台由制造商给出性能指标的影像测量仪的验收检测，以及用户定期再验证影像测量仪性能的复检检测。F.2 在GPS矩阵中的位置本标准是GPS通用标准，它影响GPS通用矩阵中尺寸、距离、半径、角度、形状、方向、位置的

26、标准链的链环5，如囱F.l所示。GPS 基础标准F.3 相关的标准GPS综合标准GPS通用标准链环号2 尺寸距离半径角JJt.与基准无关的线形状与基准相关的线形状与基准无关的面形状与基准相关的面形状方向位置阅跳动全跳动基准粗糙皮轮廓波纹度轮廓原始轮廓表面缺陷棱边图F.1 本标准在矩阵中的位置相关的标准为图F.l所示标准链涉及的标准。14 3 4 5 6 ，二;.;、吃E月.t J1右胁J飞区b 古tEr巳呼，笔i汇二i.士7二i或. 电. .俨.、隔一GB/ T 24762- 2009 参考文献LlJ ISO/ TC 213/ WG 10 N 611 ISO_ WD_10360-7 : 200

27、5_Draft_1e Geometrical Product Spec ifications ( GPS) cceptancc test and rcverification tcst for coordinate measuring machines CCMMs)- Par t 7 : CMMs cquippcd with video pro bing systcms. CCAV-nVMb卜吧。人NW川、人民共和国家标准产品几何技术规范(GPS)影像测量仪的验收检测和复检检测GB/ T 24762 国华hH r 2009 小国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045 4峰网址电话:68523946685 17548 中国标准出版社秦垒岛印刷厂印刷各地新华书店经销 印张1.25 字数28千字2010年3月第一次印刷开本880X 230 1/ 6 200年3月第一版 定价21.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066 -4.0097 GB/ T 24762- 2009