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光学测量仪的发展

时间:2014-04-19 点击次数:1284

Hartness,美国螺纹委员会主席,于1920年利用光学技术发明了*个螺纹检测工具——Hartness螺纹光学投影仪,由此开创了利用光学方法测量螺纹的先河。这一产品为他当时供职的Jones & lamson公司带来了丰厚的利润。而在此之前,工业界主要应用的是机械式测量工具,例如千分尺和游标卡尺等。

1920年初,市场上又出现了精度较高的测量仪器——工具显微镜。该仪器的长度基准采用了刻线间距1mm的光学玻璃线纹尺,并使用螺旋读数显微镜,用滚轮来旋转一块玻璃。板上刻有螺距为0.1mm高精度的阿基米德旋线,另一端有圆周刻度,将圆周100等分,实现了仪器1um的分度值。它采用显微光路的成像原理将被测工件边缘放大,视场中的指标线瞄准边缘测量点,然后在纵向和横向拖板读数显微镜上读出其坐标值。工具显微镜的显微成像光路比光学投影仪的投影成像光路分辨率高,因而测量精度高于光学投影仪。德国Zeiss公司在1924年开发出大型工具显微镜的基础上,又于1926年推出工具显微镜并投放市场。工具显微镜的出现,很快成为光学投影仪的有力竞争对手。

20世纪30年代,光学投影仪获得了广泛的应用。在70年代产,用光学投影仪进行测量都是人工完成,测量结果的好坏取决于操作人员的技术水平。随着技术的不断进步,开始利用摄像机的视频监测图像来取代大规格的圆形屏幕,并在70年代后期发展出了*代影像测量系统。Jones & lamson公司以及BASIC语言编制了一套软件算法来确定图像的边缘。这些以图像系统为基础的测量仪可以测量平面零部件如印刷电路板和金属板,也可以像光学投影仪一样对轮廓图像进行操作。因为摄像机输出的是电子信号,可以通过图像处理软件自动地进行分析,因此每一个操作者都可获得相同的结果。同时,光栅位移传感器在光学测量仪中得到广泛应用,出现了数字显示的测量仪器,使得读数精度和测量效率得到显著提高。

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