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光學測量儀的發展

時間:2014-04-19 點擊次數:1621

Hartness,美國螺紋委員會主席,于1920年利用光學技術發明了*個螺紋檢測工具——Hartness螺紋光學投影儀,由此開創了利用光學方法測量螺紋的先河。這一產品為他當時供職的Jones & lamson公司帶來了豐厚的利潤。而在此之前,工業界主要應用的是機械式測量工具,例如千分尺和游標卡尺等。

1920年初,市場上又出現了精度較高的測量儀器——工具顯微鏡。該儀器的長度基準采用了刻線間距1mm的光學玻璃線紋尺,并使用螺旋讀數顯微鏡,用滾輪來旋轉一塊玻璃。板上刻有螺距為0.1mm高精度的阿基米德旋線,另一端有圓周刻度,將圓周100等分,實現了儀器1um的分度值。它采用顯微光路的成像原理將被測工件邊緣放大,視場中的指標線瞄準邊緣測量點,然后在縱向和橫向拖板讀數顯微鏡上讀出其坐標值。工具顯微鏡的顯微成像光路比光學投影儀的投影成像光路分辨率高,因而測量精度高于光學投影儀。德國Zeiss公司在1924年開發出大型工具顯微鏡的基礎上,又于1926年推出工具顯微鏡并投放市場。工具顯微鏡的出現,很快成為光學投影儀的有力競爭對手。

20世紀30年代,光學投影儀獲得了廣泛的應用。在70年代產,用光學投影儀進行測量都是人工完成,測量結果的好壞取決于操作人員的技術水平。隨著技術的不斷進步,開始利用攝像機的視頻監測圖像來取代大規格的圓形屏幕,并在70年代后期發展出了*代影像測量系統。Jones & lamson公司以及BASIC語言編制了一套軟件算法來確定圖像的邊緣。這些以圖像系統為基礎的測量儀可以測量平面零部件如印刷電路板和金屬板,也可以像光學投影儀一樣對輪廓圖像進行操作。因為攝像機輸出的是電子信號,可以通過圖像處理軟件自動地進行分析,因此每一個操作者都可獲得相同的結果。同時,光柵位移傳感器在光學測量儀中得到廣泛應用,出現了數字顯示的測量儀器,使得讀數精度和測量效率得到顯著提高。

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