GB/T 16857.8-2022 产品几何技术规范(GPS) 坐标测量系统(CMS)的验收检测和复检检测 第8部分:使用光学距离传感器的坐标测量机.pdf

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GB/T 16857.8-2022 产品几何技术规范(GPS) 坐标测量系统(CMS)的验收检测和复检检测 第8部分:使用光学距离传感器的坐标测量机.pdf

验收检测时,由制造商规定; 复检检测时,由用户规定。 探测离散值PForm.Sph,D95%.j.ODs和探测离散值的最大允许限PForm.ph,D95%:j.ODs,MPL的单位为微米。

验收检测时,由制造商规定; 复检检测时,由用户规定。 探测尺寸误差Psiue.Sph1x25:j:ODs和探测尺寸最大允许误差Psize.Sph1X25:j:ODS,MPE的单位为微米。

验收检测时《清水混凝土应用技术规程》JGJ169-2009.pdf,由制造商规定; 复检检测时,由用户规定。 探测尺寸误差Psuc.Sphi1x25:j:oODs和探测尺寸最大允许误差Psiuc.Sph1x25:j:oODs,MPE的单位为微米。

全探测尺寸误差Psix.SphAn,.ops不应超过规定的全探测尺寸最大允许误差PsueSphAl,.ODS,MPE: 验收检测时,由制造商规定; 复检检测时,由用户规定。

全探测尺寸误差Psize.SphAllj:ODs和全探测尺寸最大允许误差Psizc.SphAll.j:ODS,MPE的单位为微米。

长度测量误差EB:joDs或EumijoDs不应超过规定的长度测量最大允许误差EBijODS,ME或EumijoDS,MPE: 一验收检测时,由制造商规定; 一一复检检测时,由用户规定。 长度测量误差EBi,jODs或EUmijoDs以及长度测量最大允许误差EBijODS,MPE或EUnij:oDs,MPE的单位为 微米。 制造商可自行选择给出适用于特殊工作条件的EBi.DS.MPE或Eumi.OPS.MPE附加规范。

一验收检测时,由制造商规定; 一复检检测时,由用户规定。 平面形状测量误差EForm.Pla,D95%j.ODs和平面形状测量最大允许误差EForm.PlaD95%.j:ODS,MPE的单位为 微米。

当工件质量达到坐标测量机规定的最大载荷时,长度测量误差EBij:oDs或Eumij:oDs不应超出制造商 见定的最大允许误差EBijODS,MPE或EUmij.ODs,MPE。检测长度测量误差EB.jODs或EUmijoDs时,可在用户 择的任意工件质量下进行(从0到最大载荷),但要符合下列条件: 一 被测工件的实际体积应处于坐标测量机的测量空间之内且应能自由放置; 制造商可规定坐标测量机支撑表面(如工作台)或支撑点上单位面积的最大载荷(kg/cm²)的 极限值;对于点载荷,任意一个支撑点上的载荷应不能大于另一支撑点上的两倍; 一除非制造商另外规定,工件应该放置在坐标测量机工作台的大致中心且近似对称的位置。 用户和制造商宜准备有效的工件。 因为工件可影响坐标测量机的测量结果,用户和制造商宜协商工件的装夹位置,

按下列描述: 按照制造商的规范和程序进行验收检测; 按照用户的规范和制造商的程序进行复检检测

差和限值评价方法的原理是确定配置光学距离传感器的坐标测量机是否能够在规定的最大 差和限值内进行测量。评价四种特性,如:PForm.shk1x25s.0os、PForm.sh,Ds5%.5.O0s、PseSh1x25.oDns和

探测误差和限值评价方法的原理是确定配置光学距离传感器的坐标测量机是否能 允许探测误差和限值内进行测量。评价四种特性,如:PFormSpb1×25jOs、PFom

Sic.SphAllj.oDs,但PForm.sph,Ds5%.j.ops和Psix.phAl,oDs不适用于配置点测量光学距离传感器的坐标测量机 如果待检测坐标测量机配置了万向探测系统,则应额外进行按附录D规定的检测。

使用陶瓷或钢制实物标准器确定探测误差和数值,允许使用其他适合的材料。所使用材料应是具 有不同光学特性的不同材料,如反射、光学穿透深度(体积散射)、颜色、散射特性等,这意味着探测误差 值和待验证值可发生变化。相较于对应的最大允许误差(MPE)或最大允许限(MPL),待检测实物标准 器的粗糙度宜小到可忽略不计。如果制造商未规定实物标准器的材料和表面,则能由用户任意选择。 检测球的缺省直径大小应介于10mm~51mm(本文件中称其为“常规直径球”)。如果检测球的 尺寸远小于成像区域的尺寸(见图4),采集点数可以不足,且可不评价传感器的畸变。如果检测球上的 测量区域小于成像区域的66%时,还应测量局部检测平面。如果制造商和用户同意使用大球体,则可 使用直径大于51mm的球体(称为“大直径球”而非局部检测平面。局部检测平面或更大检测球的测 量区域应至少为成像区域的66%。 直径介于10mm~51mm的检测球可用于评价探测形状误差、探测离散值、探测尺寸误差和全探 测尺寸误差。局部检测平面和更大的检测球可用于评价探测形状误差和探测离散值。 如使用线扫描或点扫描传感器进行检测,则局部检测平面的短边长度应至少为实际用于检测的“常 规直径球”的直径。

线扫描或点扫描传感器示例

图 测量区域和成像区域之间的关系

推算出约0.66。 为便于理解实物标准器的选择,图5中给出了程序图

注2:大直径球:检测球的直径大于常规直径球的检测球

图5用于探测检测的实物标准器选择流程图

所有探测系统的标定应符合坐标测量机制造商的正常操作程序。 用户可在制造商指定的极限范围内任意选择检测球或检测平面的位置,但标准球用于探测系统标 定的位置除外。检测球或检测平面宜装夹稳固,以尽量减少振动引起的误差。 通过附录A中描述的分辨力检测能观察到滤波的影响。如果执行分辨力检测,则应使用相同的坐 标测量机工作条件。 评价Px.Tr:ops时,坐标测量机移动传感器在多个位置进行测量。评价Px:Art:ops时,利用万向系统调 整传感器方位进行测量。评价Pxs:ops时,测量期间坐标测量机的传感器不会移动。

6.2.3.2使用检测球的检测程序

测量检测球的表面时,检测球的测量区域宜覆盖制造商规定的球体最宽锥角(见图6)。应在技 中说明所选择的点所处球体区域的锥角。

6.2.3.3使用检测平面的检测程序

图6待发布的检测球测量区域和锥角

测量检测平面的表面时,检测平面最宽的测量区域不宜超过制造商规定的成像区域。应在技 件中说明所选择的点所处平面的测量区域。

6.2.4检测结果处理

对于配置光学距离传感器的坐标测量机,实际评价数据点的数量差异可显著影响检测结果。本文 件要求公布检测所需的最低点密度或最少点数。 如果软件具有剔除属于其他表面点的自动功能,则可使用该功能。如果正常的操作程序中包括手 动选择评价点,例如删除属于其他表面的点,则应在技术文件中指明此数据选项,并在检测期间执行。 除通过自动或手动选择剔除测量数据外,应使用所有测量数据。除消除噪声或异常值之外,不应滥用自 动或手动数据选项。 注:对于数据剔除,鼓励用户获取更多知识,例如:光学距离传感器的特性、检测球表面的光学特性、环境照明和滤 波算法。

6.2.4.2代表点的探测特性

6.2.4.2.1一般要求

从检测球或局部检测平面上的测量区域中选择25个区域,并缩减至每个区域一个代表点。这些区 域应大致均布,以覆盖所有测量点。 为便于与GB/T16857的其他部分具有可对比性,检测6.2.4.2.2中规定的探测形状误差或6.2.4.2.4 中规定的探测尺寸误差时,应采用单点。如果检测配置区域测量传感器(如点扫描、线扫描、条纹投影) 的坐标测量机,则应使用测量点面积还原至不超过5mm²的点作为代表点。该区域应以圆形圆周或方 形四周为界,其中包括用于推导该区域中代表点的所有数据点。如果由于技术原因认为不超过5mm2 的面积不符合实际情况,则双方可协商使用更大的面积,且该面积的大小应在技术文件中予以说明。 制造商应提供软件工具,以将数据缩减到代表点。这些软件工具在坐标测量机的额定工作条件下 可使用。制造商的操作手册中所介绍的滤波用途和条件,可根据双方协议作为该工具的部分内容进行 应用。应记录并向用户提供滤波应用程序。如将数据缩减至代表点,除了该区域属于球体或平面的这 事实外,不应提前对软件录人相关信息(例如检测球的直径和球心坐标)。 如果在检测球上进行检测,宜按照GB/T16857.5一2017要求的25个位置作为检测球上25个区域 的中心位置。对于配置离散单点测量传感器的坐标测量机,则应按照GB/T16857.5的程序测量25个 点。如果传感器不能测量整个半球,则可由制造商规定可测量的锥角。应在技术文件中说明分布点所 处的球体区域的锥角。 制造商可自行决定为特殊工作条件(如滤波)指定额外的MPE。在指定或检测MPE时,可不使用 需要检测实物标准器信息的滤波。

6.2.4.2.2使用检测球检测的探测形状误差

使用25个代表点,计算无约束的高斯(即最小二乘)拟合球。分别计算出25个代表点的高斯径 r,记录相对于最小二乘球心(如球的形状误差rmx一rmn)的25个代表点的高斯径向距离变化系

注:可能考虑多种方法将测量点缩减到每个区域的代表点。一种简易方法是分别在25个区域中选择单个点或计 算三维坐标的简单算术平均值。较复杂的方法是将每个区域中的测量点拟合到球体上的每个区域,并确定球 体上的代表点。使用这些方法所得出的探测形状误差的计算结果几乎相同,而6.2.4.2.4中的探测尺寸误差有 所不同,因为前一种方法的代表点可位于后一种方法的高斯拟合球内部。尽管探测形状误差可对缩减方法不 敏感,但后一种方法用途广泛,因为探测形状误差和探测尺寸误差均需要使用相同的代表点。

6.2.4.2.3使用检测平面检测的探测形状误差

使用25个代表点,计算无约束的高斯(即最小二乘)拟合平面。分别计算25个代表点的高斯法向 距离d,记录相对于最小二乘平面(如平面形状误差dmx一dm)的25个代表点的高斯法向距离的变化

注:可能考虑多种方法将测量点缩减到每个区域的代表点。一种简易方法是分别在25个区域中选择单个点或计 算三维坐标的简单算术平均值。较复杂的方法是可将每个区域中的测量点拟合到一个平面上,并确定平面上 的代表点。

冬季雨季施工方案6.2.4.2.4探测尺寸误差

应采用探测形状误差所用的25个相同代表点。 建议将每个区域中的测量点拟合到高斯拟合球中,以确定球体上的代表点,如6.2.4.2.2所述。 使用25个代表点,根据最小二乘法确定半径不受约束的高斯拟合球。通过球体测量直径Dm和

5.2.4.3点云的探测特性

如果使用配置离散单点测量传感器的坐标测量机,则不需要指定点云的最大允许误差和限值,且无 需执行相应检测。 无论滤波是否为制造商规定的额定工作条件的组成部分,该检测应在用户没有可选软件滤波的条 件下执行。如果应用指定类型的滤波,则制造商可按点云的探测特性选择性提供附加规范。

6.2.4.3.2探测离散值

确定包含95%所有测量点的两个同心球面最小半径差,该范围定义为探测离散值。使用局部 平面时,计算包含95%所有测量点的高斯拟合平面的法向距离范围

依棉住宅楼施工组织设计6.2.4.3.3全探测尺寸误差

检测球的所有测量点拟合为半径不受约束的高斯球,通过球体测量直径Dm和校准直径D的差

长度测量误差评价方法的原理是通过比较5个不同检测长度的校准值和示值,确定配置光学距离 传感器的坐标测量机的测量特性满足规定的长度测量最大允许误差EBioDS,MPE或EUmij.ODS,MPE的要求, 对于部分类型的坐标测量机,实际不可获得双向测量结果,在此情况下,可允许单向长度测量规范, 应按B.3规定的程序测量单向长度。 如果配置光学距离传感器的坐标测量机还具有其他类型的探测系统(如接触式探测系统和影像探 测系统),则应使用制造商规定的其中一种探测系统进行长度测量检测。如果仅有光学传感器可用,则 应执行本文件中定义的长度测量误差检测。

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