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計量論壇

標題: 自制電子水平儀測試過程中的問題 [打印本頁]

作者: fobyellow 時間: 2022-3-29 18:17
標題: 自制電子水平儀測試過程中的問題
本帖最后由 fobyellow 于 2022-3-29 18:19 編輯

請版主原諒我的問題太多，實在是找不到合適的地方請教，所以只能發在這里了。
由于在淘寶上買到的大部分量具都是不準的，所以我萌發了念頭自己做修正，讀了Moore的《機械精度基礎》，了解到一切的精度基礎都是從一個平面開始的，所以就淘了一個1米的大理石平臺，嘗試用0.02mm/m的條式水平儀檢驗下精度，結果發現表面不太平，測量的過程也很辛苦，讀數穩定時間長，搞一次要個把小時，而且分辨率不夠，市售的電子水平儀太貴買不起，所以就決定自己做一個。
電容式的水平儀中的那個超薄的擺我沒有水平加工，所以選擇了電感式，設計圖紙如下：
為闡述清楚結構，我隱藏了外殼

這個是整個擺的結構（隱藏了中間的一大塊固定LVDT線圈的鋁件），兩側的薄的簧片使用的0.05mm厚度的磷青銅片，擺長大約113mm，重錘用的紫銅材料，并在兩側對稱的布置了兩組LVDT的傳感器，整個擺泡在白油里面，以達到阻尼的作用。

我的測試環境比較簡陋，地點在1樓的車庫里面，我自己搭了一臺整體大理石的數控銑床，就使用了它的大理石臺面來做的測試。由于沒有小角度測試儀，我用了一條截面積為34*29mm的線軌來做為平尺用。在一頭加裝了一個微分頭，另一頭墊了兩個1mm的兩塊，這樣就構成了一個3點接觸的簡陋的小角度發生器，然后把電子水平儀放在線軌上測試。

微分頭的端面是平面的，我在下面墊了一個鋼球做成點接觸

然后是簡單的測試結果，時間是半小時，由于等溫時間還不夠，所以讀數在往一個方向漂，半小時一共飄了3個字

我的問題如下：
1、很顯然我的車庫地坪的混凝土厚度不太好，所以我在測試現場來回走動都能明顯看到讀數的變化。我的車庫外面停車或者不停車也能看到明顯的變化。我想請教下在計量中心有和我遇到的一樣的問題么？如果沒有的話，請問下這個是如何實現的？
2、關于重復性的測試，我在JJG103-2007里面看到描述如下“將正弦規放置在平板上構成一水平傾角，用調至最小檔量程的水平儀對改傾角進行7次重復測量，其最大差值的絕對值為重復性”，我想問下這7次重復測量的具體操作是每次都把水平儀拿下來再放上去的測量么？我注意到國標約束的水平儀的工作面不平整度是3um，如果兩次放置的位置有偏差，會由于水平儀底部和正弦規的表面接觸點不一樣而導致的誤差么（表面粗糙度0.4um在200mm的工作長度上是有概率造成誤差的，越短的工作面越明顯）？
3、關于漂移的檢定條件，JJG103-2007的6.1.2里面約束的溫度是20度+-2度，是指在18-22度的溫度范圍內（4小時的漂移測試時間，每小時的溫度變化極大值是0.5℃/小時，4個小時總共溫度的變化最大值是2℃），每2℃的4小時溫度漂移不得超過6個字么？換算下來的溫度系數就是3個字/℃？？

請原諒我的簡陋的測試條件，這幾個問題請大神幫忙回復下

作者: x86438751 時間: 2022-3-30 16:04
小角度的發生，從你的圖片來看，不太可能有很好的精度，你可以看看小角度檢查儀的規程就知道怎么回事，人走動都能影響讀數，地基是一方面，另一方面，大理石平板下面的墊鐵是否都墊實了，會不會有虛支撐存在（各個支撐受力不一致），我之前調整平板的時候，在不改變精度的情況下，往往在調整了墊鐵以后（只要用扳手擰過），需要檢測2次，當時檢一次，第二天至少12小時后再檢測一次，如果圖形和數據吻合，才會認為這次調整是好的，當時檢合格，放置12小時以后，不一定是好的，這個要引起注意。

作者: free-fly-h3 時間: 2022-5-6 15:21
1、很顯然我的車庫地坪的混凝土厚度不太好，所以我在測試現場來回走動都能明顯看到讀數的變化。我的車庫外面停車或者不停車也能看到明顯的變化。我想請教下在計量中心有和我遇到的一樣的問題么？如果沒有的話，請問下這個是如何實現的？

老朋友又見面了，
標準做法：精密測量或精密加工，都要求基礎為獨立減震基礎。首先挖一個大坑，根據不同的精度要求級別，深度不同，墊層（沙子和其它材料）厚度不同，然后澆筑混凝土基礎（精度不同，鋼筋籠和厚度、強度、剛度指標也不同），混凝土預埋地腳螺栓。等全部固化后（一般20~30天），上墊鐵，要求高的還要二次加工墊鐵。架上你的測量設備或機床，精確調整水平。等我回去翻翻書給你拍幾張基礎要求的圖片

作者: free-fly-h3 時間: 2022-5-6 15:24

free-fly-h3 發表于 2022-5-6 15:21
1、很顯然我的車庫地坪的混凝土厚度不太好，所以我在測試現場來回走動都能明顯看到讀數的變化。我的車庫外 ...

應急做法，先把車停到車位上別動。選個夜深人靜的時刻測量，人所站的位置和姿勢（最好固定個小板凳，坐在凳子上，放腳的位置用粉筆畫圈，每次讀數坐姿一致，腳放在圈里）在讀數時和上次讀數時保持一致

作者: free-fly-h3 時間: 2022-5-6 15:58
2、關于重復性的測試，我在JJG103-2007里面看到描述如下“將正弦規放置在平板上構成一水平傾角，用調至最小檔量程的水平儀對改傾角進行7次重復測量，其最大差值的絕對值為重復性”，我想問下這7次重復測量的具體操作是每次都把水平儀拿下來再放上去的測量么？我注意到國標約束的水平儀的工作面不平整度是3um，如果兩次放置的位置有偏差，會由于水平儀底部和正弦規的表面接觸點不一樣而導致的誤差么（表面粗糙度0.4um在200mm的工作長度上是有概率造成誤差的，越短的工作面越明顯）？

正弦規有兩條擋邊（擋板靠山），每次測量水平儀都靠緊此2個擋邊，即可保證接觸點一致，排除了你所說的誤差

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