均值极差法在测量质量控制中的应用

在统计质量管理中，数据的使用是极其频繁的。统计分析是否有效，取决于所使用数据的质量。为了获得高质量的数据，就需要对产生数据的测量系统进行深入的分析。而运用均值极差法就可以有效地监控测量系统，预防问题的发生。本文通过对检测实验室测试数据进行分析，说明用均值极差法评定测量系统的一般方法及其在测量质量控制中的应用。 （1）采集数据 用二等环规标准件作基准，对内径式样进行测试。由于测试不会对式样特性产生影响，所以式样的测试具有重复性。选三名操作者，要求每天测一次，每次重复测试两遍，共测量10天，得到一系列数…     

用动态光散射现代谱估计法测量纳米颗粒

为了解决目前动态光散射软件信号分析法采用的自相关和功率谱估计存在分辨率和方差较低,以及能谱泄漏问题,提出了基于现代功率谱估计的动态光散射信号分析法。对该系统所采用的现代功率谱估计算法和测量系统进行了研究。首先,介绍了动态光散射测量法涉及的光子相关光谱理论和散射光谱估计理论。接着,描述了基于现代功率谱估计的动态散射光谱法,特别是其中阶数p的计算方法。然后,介绍了测量系统,包括硬件部分的光学系统和信号采集处理系统,软件部分的系统开发流程。最后,对粒径分别为30、50、100nm的乳胶球标准颗粒溶液(透光率为96%)进行了实验。实验结果表明:现代谱估计分析法的测量均值误差和重复性误差的平均值分别为1.88%和1.62%,满足国标要求的均值误差和重复性误差2%。     

基于QMC的齿轮测量中心测量不确定度评定方法

为评定齿轮测量中心测量不确定度,提出了一种基于拟蒙特卡罗法(quasi Monte-Carlo method,QMC)的齿轮测量不确定度评定方法。研究了齿轮测量中心的几何误差源,应用坐标变换法建立了齿轮测量中心精密测量模型,采用拟蒙特卡罗仿真法对齿轮测量中心测量不确定度进行了评定,并分析了评定的稳定性。评定实验表明,该方法可准确评定齿轮测量中心测量不确定度,评定结果最大偏差为2.35%,评定方法稳定。     

产品检验用测量系统的重复性与再现性分析

借鉴汽车行业对测量系统的要求,运用科学的数理统计方法,对用于其它行业轴承产品检验的测量系统的重复性、再现性进行分析评定,并根据评定结果改进测量系统,从而获得准确的检测数据。     

钢管管端内外径测量系统的设计与实现

为了实现对钢管管端内外径、不圆度的自动化非接触快速测量,设计并实现了一种钢管管端内外径测量系统。该系统利用转台带动激光三角法位移传感器绕钢管中轴线转动的方法来测量管端截面整个圆周的外径和内径尺寸,然后利用圆心拟合算法修正转台中轴线与钢管中轴线不重合带来的误差。通过平移台自动调整测量截面与管端的距离,大型升降台调节管心对齐高度,双臂平移台调节可测量管径范围,自动实现对不同管径钢管的非接触测量。实验结果表明:系统测量精度小于0.05mm;重复性限小于等于5μm;每个管端截面测量500个点时,测量时间小于25s。设计的系统具有精度高、操作简便、测量速度快的优点,满足无缝钢管生产在线检测的要求,并已经在天津天管元通管材制品有限公司通过离线测试。     

坐标测量机动态测量不确定度评定研究

目前人们对三坐标测量机动态测鼍小确定度仍采用静态测量理论来评定,与其实际使用情况不符,带来一定的评定误差.本文分析了触发模式下三坐标测量机测头的主要动态误差源,通过改变测量速度和逼近距离对测头(Renishaw MH20i)动态误差的影响进行了实验测试,采用Monte Carlo方法对三坐标测量机测头动态测量不确定度进行评定,与使州传统的测量小确定度A类和B类评定结果相比较,本方法不受直接测量量相关性的限制,受问题条件限制小,评定更符合实际情况.     

磁性罩零件圆度测量系统的重复性和再现性研究

概述了测量系统重复性和再现性,以及均值极差法的分析步骤。在此基础上应用Minitab软件对测量系统进行重复性和再现性分析,并总结了解决高重复性和再现性测量系统的基本步骤。     

齿轮三维测量中线激光传感器位姿标定方法

在齿轮三维测量中,传感器位姿标定的结果直接影响测量结果的准确性。 本文提出了一种基于特征标准件的线激光传 感器位姿标定方法,并设计了一款具有一定几何特征的标准件。 该方法解耦了传感器与仪器之间的位姿关系,通过运动过程中 传感器与标准件的几何关系计算传感器的三个姿态角并调整至标定零位,然后通过多次偏置求等区域均值的方法依次计算传 感器 3 个位置量的偏置距离。 在齿轮测量中心上进行验证实验,多次标定后被测齿轮的齿廓偏差动态测量重复性为 3. 94 μm, 评价标准差小于 0. 3 μm,且评价结果与传统接触式测量结果的趋势一致。 结果表明,基于特征标准件的线激光传感器位姿标 定方法使得齿轮三维测量具有较好的测量重复性与准确性。     

10~(-6)量级精密离心机输出加速度测量模型及不确定度评定

为了给高精度惯性仪表校准试验提供高精准的加速度输入值,研究了精密离心机输出加速度的建模、测量及不确定度评定方法。建立了适用于10-6量级高精度精密离心机的加速度测量模型及不确定度传递模型。基于本课题组提出的高精度测量方法,完成了10-6量级精密离心机的静动态半径、静动态俯仰失准角等重要分量的高精度测量。分析、归纳了测量不确定度源,分别基于建立的加速度测量不确定度传递模型和蒙特卡洛方法完成了该精密离心机输出加速度的测量不确定度评定。最后,讨论和总结了高精度精密离心机输出加速度建模和精度评定的相关问题。结果表明:该精密离心机对1g~100g输出加速度的相对标准不确定度均小于3×10-6,其精度与目前国际上公开的最高精度离心机处于同一数量级;建立的测量模型及测量不确定度评定方法可以为相关精度等级的精密离心机研制和评价提供参考。     

基于活塞裙部横截面轮廓度误差评定的软件设计

为了解决活塞裙部中凸变椭圆轮廓误差的测量和评定问题，本文结合活塞最小二乘法计算活塞各个测量截面的最小二乘圆心坐标，并运用坐标平移旋转变换法对采样点进行坐标变换，确定活塞裙部轮廓曲线中的特征参数，借助于VB编制了测量软件。并对活塞车床上所加工的活塞试样进行了测量与评定，得到了良好的效果。     

基于激光三角法的圆度误差在线检测技术研究

提出了一种基于激光三角测距原理的圆度误差在线检测新方法。论述了检测系统的构成、测量原理和测量方法,讨论了主轴回转误差的分离,最后在普通车床上进行了实验验证,并用三坐标测量机作了对比测量,结果表明,两种测量方法的标准差均为0.75μm,两者间相对误差平均为4%。     

平行双关节坐标测量机的测量模型及误差分析

介绍了平行双关节坐标测量机的测量原理及结构,根据Denavit-Hartenberg方法建立了测量机的理想测量模型,并通过几何作图法对该模型进行了验证。在该测量模型的基础上,运用微分方法建立了测头中心坐标与各参数之间的误差模型,并通过计算机仿真验证了该误差模型的正确性。分析结果为进一步进行误差分离、补偿、标定奠定了基础。     

光学非球面坐标测量中位姿误差的分离与优化

在开发了一种专用非球面坐标测量机的基础上,分析了测量系统与工件在空间6个自由度上的相对位姿误差的关系,建立了位姿误差的数学模型。利用模型参数估计的方法,建立了测量数据与名义面形之间基于最小二乘法的优化模型,得到了上述位姿误差的最小二乘估计,并据此对工件面形误差测量结果进行校正,消除了位姿误差的影响,提高了测量结果的可信度与精度,最终使测量系统精度达到0.5 μm,重复精度优于0.3 μm。     

电梯能耗测量新方法

分析了电梯能耗的组成及其特点,提出了一种新的基于实验测量和理论推算的计算电梯能耗的方法。该方法通过测量电梯在设定工况下的动态能耗数据,结合电梯能耗的规律,能够计算出电梯在各种运行工况下的能耗情况。为了验证该方法的有效性,设计了相关试验并进行了测量和计算。结果表明,利用该方法得到的理论值与试验结果符合良好。该方法可以推广到液压电梯、自动扶梯以及自动人行道的能耗测量,同时也为电梯能耗的评价提供技术支持。     

基于工业摄像技术的动态轴功率测量

基于工业摄像技术提出一种非接触测量传动轴动态轴功率的方法。首先设计了轴功率测量系统,提出了测量轴转速和轴转矩的方法。通过数字散斑的相关搜索和亚像素计算等手段,测得轴转速和转矩值,最终计算得出轴功率。为验证本文方法的测量精度,搭建了车载试验系统,并在底盘测功机上对其进行了实际测量试验。试验结果表明:提出的轴功率测量方法得到的结果与底盘测功机测量结果变化趋势一致,其相对误差平均值为9.37%。其中轴转速的测量范围可以覆盖整个过程,测量值波动较小,与底盘测功机测量结果基本一致,其相对误差平均值为0.73%,抗噪能力强;轴转矩的测量范围可覆盖部分高转矩,测量值波动较大,两者测量结果趋势一致,其相对误差平均值为15.15%,抗噪能力较弱。本文方法克服了一些传统测量方法的不足,为解决轴功率动态测量提供了一种新思路。     

基于激光位移传感器的面角度测量技术研究

针对面角度现场测试需求,利用激光位移传感器的漫反射测量特性,搭建了面角度非接触测量装置,提出了一种结合三坐标测量机和位置敏感探测器对激光位移传感器进行空间坐标化标定的方法,从而构建出精确的面角度测量模型;采用蒙特卡洛法对面角度非接触测量装置的不确定度进行评定,在±25°测量范围内其结果为U=0.044°~0.046°(k=2);通过性能验证试验、重复性试验和稳定性试验对装置的性能指标进行考核,在±25°测量范围内其绝对测量示值误差不超过0.036°,重复性不超过0.004°,稳定性不超过0.021°;实验结果表明该基于激光位移传感器的面角度非接触测量装置准确可靠,具备开展面角度现场测试应用的前景。     

结合激光准直的二维转角动态测量系统

为了克服现有二维转角动态测量方法结构复杂、成本昂贵的缺点,提出了结合激光准直的二维转角动态测量方法。首先,根据二维转角测量的关键问题提出基于激光准直的测量方法,采用准直激光作为测量基准,以远端的位置探测器作为检测器件。接着,设计测量系统和各组成模块,根据测量要求对系统中的关键模块进行设计和优化。然后,具体设计系统中的测量算法,完成测量模型建立。最后,在±2°范围内进行实验测试和分析。实验结果表明:系统可动态测量,稳定性好,测量重复性误差为1μrad,X轴非线性误差为1.8%,Y轴非线性误差为1.7%,动态带载响应频率在±0.01°内优于200Hz,基本满足二维转角测量的高精度、高重复性、高稳定性的要求。     

基于动态测量不确定度理论的最佳线性数据融合算法

本文提出一种基于动态测量不确定度理论的最佳线性数据融合算法。本算法构建过程中充分考虑了多传感器系统的动态特性,可用于处理工作环境复杂、性能可能随时间发生变化的多传感器系统的测量数据问题。同时,本算法具有实时监控各传感器性能和实时检出并剔除失效传感器的能力;测量不确定度的引入,使实时评价融合结果的质量成为可能;通过采用分级融合算法,又使得由截断误差引起的测量不确定度明显减小。     

光电编码器误差检测转台的动态精度标定

由于光电编码器动态检测转台的分辨率、精度和转速都比较高,传统检测手段很难精确标定该类转台的动态精度,故本文开展了转台动态精度标定方法的研究。首先,分析动态转台工作原理,指出了影响转台动态精度的主要因素。然后,研究了动态误差的主要特性,提出了一种基于动态重复性的转台动态精度标定方法。最后,设计了FPGA+USB的数据采集电路,实现了对转台动态精度的标定。对自行研制的转台进行了动态精度标定。标定结果显示:提出的动态精度标定方法能够实现对转台的标定,验证了该转台能够实现对被检编码器的动态检测,解决了研制动态转台时缺少动态检测精度标定方法的难题。