陳金存，安立輝，樊 莉，曹宇梅，劉大亮，張 瑞

（1.中國運載火箭技術(shù)研究院；2.首都航天機械公司，北京 100076）

0 引 言

某型號箭體部分閥門中的內(nèi)孔凹槽幾何尺寸，見圖1，為關(guān)重指標，因凹槽尺寸較?。▽挾葍H為1 mm），傳統(tǒng)測量器具探頭無法接觸到被測表面，而只能采取剖切后，再利用光學影像法進行測量。通過制作特殊形狀的測針，利用數(shù)顯測高儀實現(xiàn)該類產(chǎn)品在不剖切狀態(tài)下的測量。

1 測量原理

1.1 數(shù)顯測高儀

數(shù)顯測高儀具有環(huán)境適應(yīng)性強、操作簡單、成本低等特點，在生產(chǎn)現(xiàn)場得到廣泛應(yīng)用。文中通過在數(shù)顯測高儀上分別使用盤型測針和T 型測針，將測針放置于產(chǎn)品凹槽部位處，在最大直徑位置上、下兩處分別采集測量點，利用系統(tǒng)的評估軟件計算得到凹槽部位的直徑值。這里的盤型測針和T 型測針分別利用標準件進行標定。

圖1 閥門凹槽示意圖

1.2 制作試件

圖2 數(shù)顯測高儀用測針三維圖

1.3 試驗流程

試驗流程，如圖3所示。

圖3 內(nèi)孔凹槽部位幾何尺寸測量試驗流程

1）在數(shù)顯測高儀上安裝T型測針，利用已精確標定的樣塊標定測針直徑并記錄；2）在試件內(nèi)孔凹槽部位最大直徑的上、下兩處進行測量；3）將測量值與測針直徑值相加，得出試件內(nèi)孔凹槽部位直徑值；4）安裝盤型測針，按照T型測針測量流程，進行試件內(nèi)孔凹槽部位直徑尺寸的測量；5）將試件剖切后在萬能工具顯微鏡上采用傳統(tǒng)的影像法進行測量，以影像法測量數(shù)據(jù)為參考值。

根據(jù)圖3的試驗流程進行試驗，測量結(jié)果，如表1所示。

表1 兩種試件測量數(shù)據(jù)表

由表1 的數(shù)據(jù)結(jié)果表明，在數(shù)顯測高儀上采用盤型測針和T 型測針均可滿足該產(chǎn)品的測量要求，其中盤型測針誤差均值較小，且更易于操作。

2 測量結(jié)果的不確定度評定

根據(jù)JJF 1059—1999《測量不確定度評定與表示》，試驗測量結(jié)果的測量不確定度主要來源于測量重復(fù)性和數(shù)顯測高儀的示值誤差[2]。

2.1 測量重復(fù)性引入的標準不確定度u(A1)

采用A類評定方法計算單次實驗標準差為:

2.2 數(shù)顯測高儀示值誤差引入的相對標準不確定度u(A2)

數(shù)顯測高儀示值精度為E1=2+L/600 μm，按照均勻分布，其B類不確定度：

2.3 合成標準不確定度評定uc

2.4 擴展不確定度評定

取置信概率：p=95%，k=2，則：

3 結(jié) 論

提出一種在數(shù)顯測高儀上安裝盤型測針或T型測針的方法實現(xiàn)內(nèi)孔凹槽尺寸在不剖切條件下的測量。試驗結(jié)果表明，在數(shù)顯測高儀上采用盤型測針和T 型測針均可滿足該產(chǎn)品的測量要求，其中盤型測針誤差均值較小，且更易于操作。

[1] 上海市計量測試技術(shù)研究院.常用測量不確定度評定方法及應(yīng)用實例[M].北京：中國計量出版社,2000：1-11.

[2] 李憤安.TJF 1059—1999《測量不定度與表示》討論后之三——測量不確定度在測量結(jié)果保證中的應(yīng)用問題[J].工業(yè)計量，2009（4）：37-38.