Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Построение компьютеризированных измерительных информационных систем на базе контактных интерферометров для контроля линейных размеров прецизионных изделий Богомолов Алексей Валентинович

Построение компьютеризированных измерительных информационных систем на базе контактных интерферометров для контроля линейных размеров прецизионных изделий
<
Построение компьютеризированных измерительных информационных систем на базе контактных интерферометров для контроля линейных размеров прецизионных изделий Построение компьютеризированных измерительных информационных систем на базе контактных интерферометров для контроля линейных размеров прецизионных изделий Построение компьютеризированных измерительных информационных систем на базе контактных интерферометров для контроля линейных размеров прецизионных изделий Построение компьютеризированных измерительных информационных систем на базе контактных интерферометров для контроля линейных размеров прецизионных изделий Построение компьютеризированных измерительных информационных систем на базе контактных интерферометров для контроля линейных размеров прецизионных изделий Построение компьютеризированных измерительных информационных систем на базе контактных интерферометров для контроля линейных размеров прецизионных изделий Построение компьютеризированных измерительных информационных систем на базе контактных интерферометров для контроля линейных размеров прецизионных изделий Построение компьютеризированных измерительных информационных систем на базе контактных интерферометров для контроля линейных размеров прецизионных изделий Построение компьютеризированных измерительных информационных систем на базе контактных интерферометров для контроля линейных размеров прецизионных изделий
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Богомолов Алексей Валентинович. Построение компьютеризированных измерительных информационных систем на базе контактных интерферометров для контроля линейных размеров прецизионных изделий : Дис. ... канд. техн. наук : 05.11.16 Москва, 2005 153 с. РГБ ОД, 61:05-5/2660

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Анализ проблемы контактной интерферометрии в области измерений геометрических величин 10

1.1. Методы контактной интерферометрии и их место в метрологическом обеспечении машиностроения 10

1.2. Анализ интерференционных методов измерения геометрических величин 18

1.3. Анализ контактных интерферометров 20

1.4. Методы регистрации и обработки интерференционных изображений - 27

1.5. Постановка задач исследования 33

Глава 2. Математическое моделирование и теоретическое исследование контактного интерферометра с цифровой обработкой изображения 34

2.1. Математическая модель интерференционного сигнала в интерферометрах белого света 34

2.2. Анализ оптико-электронной системы на основе ПЗС-матрицы 44

2.3. Анализ погрешности формирования интерференционного изображения в измерительной системе 51

2.4. Методы цифровой обработки интерференционных изображений 61

2.5. Основные выводы 68

Глава 3. Разработка компьютеризированного интерферометра на основе ИКПВ и его экспериментальное исследование 70

3.1. Структура компьютеризированного интерферометра 70

3.2. Анализ фоточувствительных приборов с зарядовой связью 72

3.3. Выбор и интеграция узлов компьютеризированного интерферометра 80

3.4. Алгоритмы обработки интерференционных изображений 83

3.5. Разработка программно-математического обеспечения 88

3.6. Экспериментальное исследование метода определения середины полосы 93

3.7. Экспериментальное исследование компьютеризированного интерферометра 97

3.8. Метрологические характеристики и преимущества компьютеризированного интерферометра 99

Глава 4. Внедрение компьютеризированного интерферометра и пути его дальнейшего развития 104

4.1. Объекты внедрения компьютеризированного интерферометра 104

4.2. Компьютеризированный интерферометр для поверки стеклянных пластин 108

4.3. Компьютеризированный интерферометр для поверки установочных колец 110

4.4. Компьютеризированный интерферометр для поверки роликов и проволочек 114

4.5. Пути дальнейшего развития компьютеризированного интерферометра 117

Заключение

Введение к работе

Изготовление высокотехнологичной продукции требует ужесточения допусков на размер, что обуславливает постоянное совершенствование эталонных средств измерений. Количество приборов и выполняемых с их помощью измерений в развитых странах характеризуется огромной цифрой -сотни миллионов. Однако весь массив измерительной информации, получаемый в результате измерений, становится значим и полезен только при обязательном условии обеспечения их единства и требуемой точности не зависимо от места, времени и условий их проведения.

Плоскопараллельные концевые меры длины (КМД), в частности 3 и 4-го разрядов, являются рабочими эталонами для передачи размера от эталона единицы длины до рабочих средств измерений, а также контроля размеров изделий в машиностроении. С помощью КМД производятся установка и градуировка измерительных приборов и инструментов, а также непосредственное измерение и разметка изделий, наладка станков и приспособлений и т.д. Таким образом, КМД являются наиболее важным элементом метрологического обеспечения предприятий.

Как известно [47], в международной системе физических единиц СИ одна из основных единиц — единица длины, воспроизводимая через длину световой волны.

В соответствии с Государственной поверочной схемой [35] для передачи размера единицы длины от рабочих эталонов высших разрядов к низшим используются интерференционные измерения. Интерференционные приборы являются наиболее естественными средствами измерений, так как основаны на передаче размера единицы длины через длину световой волны. Таким образом, чем больше уровней поверочной схемы они охватывают, тем гармоничнее сама схема.

Интерферометры являются приборами высшей точности на предприятиях нашей страны. В течение нескольких десятилетий интерференционные приборы используются для визуального наблюдения интерференционных картин в задачах измерений линейных величин. Процесс измерения заключается в извлечении необходимой информации из полученного изображения с последующей ее обработкой.

В нашей стране существует огромное количество стандартизованных средств измерений, которые содержат прекрасную механическую или оптико-механическую часть, при работе на которых накоплен большой методический опыт отечественных метрологов. Но в тоже время эти измерительные приборы морально устарели, так как не имеют средств автоматизации процесса измерений и обработки результатов измерений. Длительная работа на приборах с визуальным отсчетом показаний вызывает высокую утомляемость и существенное ухудшение зрения оператора. В связи с этим на многих предприятиях происходит отказ от использования этих средств измерений и замена их приборами на базе датчиков и линеек (индуктивных, голографических и т.п.), что снижает точность поверки КМД и уводит систему обеспечения единства измерений длины от естественного эталона - длины волны света.

Исходя из вышесказанного, актуальной задачей является автоматизация действующего парка измерительных приборов. На кафедре измерительных информационных систем и технологий (ИИСиТ) ГОУ МГТУ "СТАНКИН" под руководством проф., д.т.н. Телешевского В.И. разрабатывается новая концепция модернизации средств линейно-угловых измерений и контроля - интеллектуальный компьютерный ретрофиттинг (retrofitting) средств измерений [57]. Суть этой концепции сводится к тому, что существующее измерительное оборудование оснащается системами автоматизации и интеллектуализации процесса измерений с компьютерной

7 обработкой результатов измерений без нарушения технических условий на средство измерения и стандартизованных методик их эксплуатации.

Кроме того, пользователю необходимо получать не только числовую информацию об отклонении измеряемого размера от эталонного, но и определять характеристики КМД (отклонение от плоскопараллельности, от срединной и номинальной длины) с последующим присвоением класса точности. Это вызывает необходимость проведения большого количества измерений и, как следствие, значительные объемы математической обработки. При этом велико влияние оператора на качество и точность поверки, что требует наличия высококлассных специалистов. Поэтому встает вопрос о необходимости автоматизации процесса обработки и выдачи результатов измерений.

Каждые 10 лет точность деталей для высоких технологий повышается в 1,5-1,6 раза (на 1 квалитет), в связи с чем, идет тенденция к повышению разрядности предприятий. Для этого необходимо повысить точность используемых эталонных средств измерений, а значит и средств их поверки. Использование методов и алгоритмов компьютерной обработки интерференционных изображений позволяет существенно повысить точность обработки интерференционных сигналов, а значит уменьшить погрешность получаемых результатов измерений.

В силу указанных причин, актуальной является задача снижения погрешности измерения, повышения производительности и автоматизации измерительных процессов, улучшения условий труда операторов на основе цифровой обработки интерференционных изображений.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих научных задач:

1. Анализ существующих методов и средств цифровой обработки интерференционных изображений.

  1. Математическое моделирование формирования интерференционного изображения в оптико-электронной измерительной системе на основе ПЗС-матрицы.

  2. Исследование эффективности использования ПЗС-матрицы для регистрации интерференционного изображения в контактных интерферометрах.

  3. Разработка алгоритмов обработки интерферограммы.

  4. Разработка алгоритма определения центра интерференционной полосы.

  5. Исследование эффективности алгоритма определения центра полосы.

  6. Разработка структуры информационно-измерительной системы (ИИС) на базе контактных интерферометров и ее реализация на примере интерферометра ИКПВ для поверки КМД 3 и 4-го разрядов.

  7. Экспериментальное определение погрешности измерения ИИС.

Научная новизна работы заключается в следующем:

  1. Выявлена целесообразность использования ПЗС-матрицы в качестве управляемой электронной шкалы высокого разрешения, пространственный период которой аттестуется в длинах световой волны.

  2. Определен способ интерполяции цифрового интерференционного сигнала и выявлен алгоритм ее реализации.

  3. Разработан новый поисковый алгоритм определения центра интерференционной полосы, существенно повышающий разрешающую способность и снижающий погрешность измерения интерферометра.

  4. Определена структура ИИС на базе контактных интерферометров, основанной на цифровой обработке интерференционных изображений.

Практическая ценность работы обусловлена следующим: 1. Разработанный алгоритм определения центра интерференционной полосы позволил повысить разрешающую способность до 0,001 мкм (1 нм), уменьшить вариацию показаний до 0,002 мкм и абсолютную погрешность измерения до 0,03 мкм на всем диапазоне показаний.

  1. Разработанная РШС на базе контактного интерферометра ИКПВ для поверки КМД 3 и 4-го разрядов позволила повысить производительность процесса поверки не менее, чем в 3-4 раза при сохранении стандартизованной методики поверки КМД и технических условий на прибор.

  2. Результаты работы открывают перспективы повышения разрядности поверяемых на интерферометрах КМД до уровня 2-го разряда.

На защиту диссертации выносятся следующие положения:

  1. Использование ПЗС-матрицы в измерительных приборах позволяет применять ее в качестве управляемой электронной шкалы высокого разрешения, пространственный период которой аттестуется в длинах световой волны, с дискретностью отсчета 1 элемент (пиксель).

  2. Использование оптико-электронной системы на базе ПЗС-матрицы для цифровой обработки интерференционных изображений не вносит значительной погрешности в результаты измерений (относительная погрешность - порядка 0,01 шага полос).

  3. Использование поискового алгоритма определения центра интерференционной полосы с параболической интерполяцией увеличивает точность определения ее центра по сравнению с визуальным до 30 раз.

  4. Разработанная архитектура и программно-математическое обеспечение ИИС позволяют повысить разрешающую способность интерферометров в 100 раз при уменьшении вариации показаний до 10 раз и абсолютной погрешности измерения - в 1,5-2 раза.

  5. Созданная в работе компьютеризированная РШС на базе контактного интерферометра РЖИВ для поверки КМД 3 и 4-го разрядов обеспечивает полную автоматизацию процесса поверки при сохранении стандартизованной методики поверки КМД, технических условий и порядка работы с прибором.

Анализ интерференционных методов измерения геометрических величин

Интерференционные явления возникают в результате наложения двух или нескольких когерентных пучков лучей. В обычных условиях нельзя получить когерентные пучки от различных источников света. Такие пучки в интерферометрах получают от одного источника делением его световой волны на две или несколько частей. Причем существуют два способа деления световой волны: делением волнового фронта и делением амплитуды, в соответствии с чем, интерферометры подразделяют на две большие группы приборов [40].

В интерферометрах первой группы по искривлению полос определяют форму (макропрофиль) и чистоту обработки (микропрофиль) поверхностей, исследуют газовые потоки, измеряют волновые абберации оптических систем и т.д.

Для измерения линейных и угловых размеров используются интерферометры второй группы, реализованные по принципу интерферометра Майкельсона [10] (рис. 1.1). Свет от протяженного источника S делится полупрозрачной поверхностью А плоскопараллельной стеклянной пластинки D на два пучка, направленных под прямым углом друг к другу. Отразившись от плоских зеркал М] и М2, они возвращаются к D, где вновь соединяются и попадают в зрительную трубу Т. Зеркало Mi неподвижно, тогда как зеркало М2, установленное на столике, можно передвигать микрометрическим винтом в направлении пластинки D или от нее. Пучек, отраженный от Mi, проходит сквозь диспергирующую пластинку D три раза, прежде чем попадает в Т. Пучек, отраженный от М2, проходит через пластинку D только один раз. Чтобы устранить это различие в оптическом пути, не позволяющее работать с полосами в белом свете, между D и М2 ставится компенсирующая пластинка С из такого же материала и с такой же толщиной, как у пластинки D, и параллельная ей.

Предположим, что М2 - изображение М2 поверхностью, делящей пучок. Оптическая длина пути между S и точкой Р вдоль луча SIiJI2P, отразившегося от Мг, равна оптической длине пути между S и Р вдоль луча SIiKI2P, отразившегося от мнимой поверхности Мг . Следовательно, можно считать, что интерференционная картина, наблюдаемая в зрительную трубку, возникает из-за воздушного слоя, ограниченного действительной отражающей поверхностью Mi и мнимой отражающей поверхностью Мг . При этом мы должны связать с отражением от Мг изменение фазы (р, равное разности между изменениями фаз при внешнем и внутреннем отражениях поверхностью А. Величина ф зависит от природы полуотражающего слоя А.

При параллельных зеркалах Mi и М2 полосы в квазимонохроматическом свете имеют вид окружностей и локализованы в бесконечности. Когда Mi и М2 близки и образуют клин с небольшим углом, полосы локализуются либо на поверхности клина, либо вблизи нее. При достаточно малом расстоянии между Ы\ и М2 они являются полосами равной толщины и, следовательно, имеют вид эквидистантных прямых линий, параллельных ребру клина.

При изменении положения подвижного зеркала М2 происходит перемещение мнимой отражающей поверхности Мг\ а следовательно, изменение оптической длины пути. Ее изменение на Апт о вызывает смещение картины на Am порядков.

При расстоянии между Mj и МУ, не превышающем нескольких длин волн, полосы наблюдаются в белом свете. Они служат для распознавания нулевой полосы в монохроматической интерференционной картине. Если ф=7Г, центральная полоса картины в белом свете оказывается темной и соответствует пересечению Mi и Мг ; она находится в том же месте, где и полоса в монохроматическом свете с т=1/2. При этом ахроматическая полоса является визиром, служащим для оценки перемещения подвижного зеркала при измерениях.

Определение размера основано на измерении смещения интерференционных полос, соответствующего вертикальному перемещению измерительного штока.

На основании проведенного анализа можно сделать вывод, что интерференционные измерения до настоящего времени остаются наиболее гармоничными и эффективными методами обеспечения измерений длины, реализуя линейный размер в длинах световых волн. Интерферометры, использующиеся для их реализации, в настоящее время обеспечивают наивысшую точность измерения линейных размеров.

Анализ погрешности формирования интерференционного изображения в измерительной системе

Расчет значений распределения амплитуд электрического изображения по координате X осуществляется следующим образом. По теореме свертки (теореме Бореля) свертка сигналов по формуле (2.5) заменяется произведениями их спектров по формуле (2.6). Затем для получения выходных сигналов изображения осуществляется обратное преобразование Фурье этих произведений. При вычислении преобразования Фурье используется метод быстрого преобразования Фурье (БПФ). Таким образом, умножение функции дискретизации DR(x) заменяется эквивалентной операцией дискретизации при выполнении БПФ, тем самым упрощается ход расчета. В результате формула (2.5) для выходного сигнала приобретает вид: E2(x) = F-{F[E2(x)]} = = F-1 {F[[RpE(x) ha (x) Ьд (x, A)]DR (x) C2 (x)]} = = F- {RPF[E(x)] F[ha (x)] F[C2 (x)]} = = F {RpS,( »)sinc(Xfx)exp[-Nff(l - cos2 X)]} где і - номер отсчета; fxi=ifx=i/NDx - пространственная частота /-го отсчета; N— число отсчетов; Dx — расстояние между точками отсчета.

Принимаем DX=X, т.е. расстояние дискретизации равным расстоянию между центрами элементов ПЗС-матрицы.

Согласно [44], относительная погрешность шага дискретизации современных ПЗС-матриц составляет 0,01 ?- 0,02, что соответствует 1-Ю"3 -г-5-Ю"5 шага интерференционных полос, что пренебрежимо мало. Таким образом, для математической модели принимается равномерная дискретизация с погрешностью шага равной нулю.

В качестве входных сигналов используются идеальные интерференционные сигналы (2.2.1) и (2.2.2) для монохроматического и белого света соответственно.

Алгоритм расчета значений выходного сигнала оптико-электронной системы приведен нарис. 2.10.

Для уменьшения погрешности измерений, вызванных асимметрией интерференционных полос, используют настройку на участки максимальной крутизны (наводка на максимум полос) [49]. Таким образом, проведем анализ погрешности определения центра интерференционной полосы ПЗС-матрицей путем сравнения координат положения экстремума полосы на входе Х с и на выходе Х сх оптико-электронной системы при перемещении входного сигнала на расстояние, равное одному элементу ПЗС-матрицы X с шагом 0, IX.

Исследуем эффективность интерполяции применительно к определению экстремума полосы. Исходя из вида интерференционного сигнала в области экстремума полосы, в качестве интерполирующей функции используем полином 2-го порядка (квадратичную параболу).

Результаты математического моделирования, реализованного в пакете математического анализа "MATCAD", приведены в Приложении 1.

Рассмотрим результаты анализа интерференционного сигнала в монохроматическом свете при условиях /=0, N=800, &=30 и =0,001. Парис. 2.11 представлен график входного сигнала, нарис. 2.12 - график выходного сигнала, нарис. 2.13 — график входного сигнала в окрестности экстремума полосы, нарис. 2.14 - график выходного сигнала в окрестности экстремума полосы и на рис. 2.15 — результат параболической интерполяции выходного сигнала.

Количество элементов ПЗС-матрицы, ширина интерференционной полосы и коэффициент потери при переносе зарядов в ПЗС влияют на распределение амплитуд выходных сигналов изображения. При увеличении количества элементов и ширины полосы, уменьшении коэффициента потери при переносе зарядов в ПЗС крутизна кривой распределения амплитуд выходных сигналов в области центра изображения полосы уменьшается, поэтому соответствующая погрешность определения положения экстремума интерференционной полосы уменьшается. Требуемые значения цифрового сигнала могут быть получены интерполированием при меньшем числе точек дискретизации, что также уменьшает погрешность определения центра полосы (порядка 100 раз).

На основе проведенного анализа предложено использование ПЗС-матрицы в качестве управляемой электронной шкалы высокого разрешения с дискретностью отсчета, равной одному элементу матрицы (пикселю). Цена деления задается путем аттестации электронной шкалы в длинах световой волны или другим эталоном линейного размера (аналогично градуировке шкалы прибора). Отсчет показаний производится на основе цифровой обработки интерференционных изображений по делениям электронной шкалы - пикселям.

Принципиальными вопросами в теории обработки изображений являются вопросы: формирования, ввода, представления в компьютере и визуализации [46]. Область ввода видеоинформации представляет собой прямоугольное поле, задаваемое верхней, нижней, левой и правой границами. Форму поверхности можно описать в виде функции расстояния F(x,y) от поверхности до точки изображения с координатами хиу. Учитывая, что яркость точки на изображении зависит исключительно от яркости соответствующего участка поверхности, то можно считать, что визуальная информация с определенной степенью точности отражает состояние яркости или прозрачности каждой точки. Тогда под изображением понимается ограниченная функция двух пространственных переменных f[x,y), заданная на ограниченной прямоугольной плоскости Оху и имеющая определенное множество своих значений. Так, черно-белое изображение может быть представлено как/ (х,у) 0 , где 0 х а, 0 у Ъ , где / (х,у) - яркость (иногда называемая оптической плотностью или степенью белизны) изображения в точке (х,у); а — ширина кадра, Ъ - высота кадра.

Выбор и интеграция узлов компьютеризированного интерферометра

Поскольку ЭВМ - это математические устройства обработки данных, то все методы решения задач должны описываться набором формул или алгоритмов. При современном развитии науки для получения одного и того же результата возможно использование нескольких различных методов. Поэтому стоит задача выбора из их многообразия одного наиболее эффективного как с точки зрения точности получаемого результата, так и быстроты обработки данных.

Правильность результатов решения задачи на ЭВМ прежде всего зависит от эффективности выбранного метода решения. Наиболее трудновыявляемые ошибки в алгоритмах и программах возникают из-за ошибок в выбранном методе. Таким образом, к составлению алгоритмов надо приступать лишь после полной проработки вопросов, связанных с решаемой задачей.

Исходя из традиционной методики работы, при разработке ИИС на базе контактных интерферометров решаются следующие задачи: определение рабочей области изображения; селекция и определение экстремума интерференционной полосы; контроль укладки определенного числа полос в заданном интервале при юстировке прибора (монохроматический режим); вычисление относительных отклонений ахроматической полосы (режим белого света).

В основу разработанных алгоритмов заложены следующие положения: ПЗС-матрица используется в качестве управляемой электронной шкалы высокого разрешения, т.е. юстировка прибора и измерения ведутся не относительно делений шкалы прибора, а относительно элементов изображения (пикселей); обработка изображения ведется по пикселям, исходя из значения видеосигнала (интенсивности) в анализируемой точке; работа с интерференционными полосами производится относительно их центра (экстремума); измерение размера происходит относительно смещения центра интерференционной полосы; входные и выходные данные имеют размерность микрометр.

Первой задачей является определение рабочей области изображения, характеризующейся ярким спектром на темном фоне. Ее решение позволит существенно уменьшить размеры обрабатываемой площади изображения и определить «свободные области» без нанесенной шкалы и других маркировок. Алгоритм решения этой задачи приведен нарис. 3.7.

На интерферограмме как в белом, так и в монохроматическом свете полосы имеют самую низкую интенсивность по отношению к другим элементам изображения. Это свойство полос используется при их распознавании. Алгоритм селекции полос при юстировке прибора приведен нарис. 3.8. Алгоритм селекции ахроматической полосы аналогичен.

Как указывалось выше, работа с выделенными полосами ведется по их экстремумам, чем уменьшается погрешность измерения. Алгоритм определения центра интерференционной полосы представлен нарис. 3.9.

При юстировке прибора решается задача укладки определенного числа полос в заданном интервале (рис.3.10), а при измерении - определение интервала перемещения ахроматической полосы с последующим его переводом в мкм.

Организация решения задач на ЭВМ должна начинаться с составления алгоритма работы программы. При этом необходимо продумать правила ввода данных, форму представления информации пользователю, реакцию машины на вводимые команды и данные. Все вычислительные операции подбираются на основании выбранных методов решений.

Программно-математическое обеспечение ИИС должно обеспечивать: получение на мониторе эффективного контрастного монохромного изображения интерференционных полос и неподвижной шкалы для выполнения стандартных процедур настройки прибора на цену деления и измерения положения ахроматической полосы относительно нулевой позиции; точную установку цены деления прибора по пикселям (дискретным элементам изображения) с графической индикацией процесса настройки и его окончания на экране монитора; точное определение положения интерференционных полос и относительного смещения нулевой ахроматической полосы по шкале прибора в процессе измерения; цифровое и графическое представление данных поверки, вводимых поправок и итоговых результатов поверки на экране монитора; табличное представление результатов поверки, формирование протокола поверки в табличной форме на экране монитора и печать протокола поверки в твердой копии; постоянный контроль за действиями пользователя с целью повышения надежности работы системы.

Компьютеризированный интерферометр для поверки стеклянных пластин

Сохранение стандартизованных методик поверки и работы с прибором, а также обучающая версия программного модуля ИИС, позволяют оператору самообучиться в течение нескольких часов и уверенно работать на компьютеризированной системе через 1-2 дня знакомства с ней.

Имеющийся в ИИС блок обработки событий не только обеспечивает пользователя подсказками по ходу работы, но и следит за корректностью выдаваемых системой результатов. В случае возникновения нештатных ситуаций выдача результата измерений блокируется с соответствующим уведомлением пользователя о причинах и способе устранения неисправности.

Работы по созданию ИИС выполнялись: - по гранту Минобразования РФ "Фундаментальные исследования в области машиностроения" 2001-2002г. г., НИР "Разработка интерференционных методов контроля отклонений линейных размеров деталей высшей точности"; - по Федеральной научно-технической программе Минобразования РФ "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники", подпрограмма 201 "Производственные технологии", раздел 201.05 "Прецизионные и нанометрические технологии и оборудование обработки, сборки и контроля"; - в рамках "Программы совместных работ по метрологическому обеспечению производства на ММПП "Салют", утвержденной руководителями МГТУ "Станкин" и ФГУП ММПП "Салют" 22.11.1999г; - по тематическому плану Минобразования РФ 2002-2003г.г., НИР «Концепция построения интеллектуальных средств метрологического обеспечения»; - по тематическому плану Минобразования РФ 2004-2005г.г., НИР «Разработка принципов гетеродинных лазерных и оптоэлектронных систем нанометрологии».

На основе положительных результатов испытаний ИИС в вертикальном исполнении получен сертификат №11556/1 Госстандарта РФ на тип прибора {Приложение 5) — интерферометр контактный вертикальный компьютеризированный (ИКПВ-К), который зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под №22357-02. Прибор ИКПВ-К предназначен для автоматизированной поверки концевых мер длины 3 и 4-го разрядов и рабочих классов точности 1-5 в диапазоне 0,1-100 мм. В настоящее время прибор ИКПВ-К внедрен и успешно функционирует в более, чем десяти организациях: ФГУП «Московское машиностроительное производственное предприятие «Салют» {Приложение 6), ОАО «Московское производственное объединение им. И.Румянцева» {Приложение 7), ФГУ «РОСТЕСТ-Москва» {Приложение 8), ФГУ «ТЕСТ- С.-Петербург» {Приложение 9), ФГУ «Кировский ЦСМ», ФГУ «Самарский ЦСМ» {Приложение 10), ОАО «КАМАЗ», ОАО «МЗ «Арсенал» и других предприятиях и Центрах стандартизации и метрологии.

Данная работа выполнена на кафедре измерительных информационных систем и технологий (ИИСиТ) Московского государственного технологического университета «Станкин» (ГОУ МГТУ «Станкин») под руководством зав. кафедрой, проф., д.т.н. Телешевского В.И. [73].

Разработанная ИИС активно используется в лабораторных практикумах кафедры по дисциплинам «Измерительные информационные системы», «Пространственная метрология», «Методы и средства измерений, испытаний и контроля», «Технические измерения», а также в учебном процессе подготовки дипломированных инженеров по специальностям 190800 «Метрология и метрологическое обеспечение» и 190900 «Информационно-измерительная техника и технологии» и магистров по направлениям 551500 «Приборостроение» и 552200 «Метрология, стандартизация и сертификация».

ИИС предназначена для высокоточных измерений наружных и внутренних размеров методом сравнения с мерой. В зависимости от стойки и используемых специальных приспособлений разработанная система может применяться для поверки различных средств измерений. Вся аппаратная часть и большинство программных модулей остаются неизменными, за исключением модулей интерфейса (по части последовательности процесса поверки), обработки и хранения результатов измерений. То есть в соответствии с методикой поверки данного средства измерения изменяются алгоритмы порядка проведения измерений, обработки измерительной информации и выдачи (архивирования) результатов измерений в нужном формате.

Похожие диссертации на Построение компьютеризированных измерительных информационных систем на базе контактных интерферометров для контроля линейных размеров прецизионных изделий