Wpływ wzrokowego ustalania środka kreski na niepewność wyników wzorcowania wzorców kreskowych na komparatorze interferencyjnym w GUM

• Autorzy: Sosinowski P.

Warianty tytułu

EN

The impact of visual assessment of the line centre on the uncertainty of measurements of line scales on the interferometric comparator in GUM

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie przedstawiono stosowany w Laboratorium Długości Zakładu Długości i Kąta GUM sposób wzorcowania wzorców kreskowych na komparatorze interferencyjnym. Przedstawiono budowę zmodernizowanego stanowiska pomiarowego z przesuwnym stolikiem łożyskowanym na poduszkach powietrznych. W artykule zaprezentowano zalety i wady stosowanego sposobu określenia środka kreski oraz wynikające z tego ograniczenia pełnej automatyzacji stanowiska pomiarowego. Ponadto przedstawiono przykładowe wyniki pomiarów odchylenia długości zmierzonej od długości nominalnej podczas symetrycznego ustawiania kreski metodą wzrokową i ich udział w budżecie niepewności wzorcowania wzorców kreskowych.

EN

In the paper a method for calibration of line scales on the interferometric comparator, used in the Length Laboratory of the Length and Angle Division of Central Office of Measures, is described. The construction of the modernized set up with air bearing stage is presented. This measuring station allows the calibrations of glass or metal line scales with nominal lengths up to 500 mm with the expanded uncertainty equal to [wzór], where L is the nominal length of the line scale, expressed in mm. The paper focuses on the way of line center detection using a CCD camera with an optical microscope system. The camera captures a magnified image of the line scale and then forward it to a computer via the USB port, so that the image is displayed on the screen. The position of the line center is determined by visual assessment of the line settings between two parallel lines. In the next part the advantages and disadvantages of the method used to determine the center line and the consequent restriction of full automation of the measuring station are presented. Some results of deviation of the measured length from the nominal length of the line scale symmetrical setting using the visual method are shown and contribution of the line center detection in the uncertainty budget of line scale calibration is presented. An overview of numerical algorithms used for determining the line center, thereby facilitating the process of measuring and improving its accuracy and repeatability is presented. Development of a new method using digital image analysis of line scale would eliminate the subjective role of the observer and thus reduce the measurement uncertainty associated with line center detection and repeatability of measurement results at least three times. In addition, such a solution makes it possible to automate the process of calibration of the line scales.

Słowa kluczowe

PL

wzorce kreskowe; pomiary interferencyjne; system wizyjny; środek kreski

EN

line scales; laser interferometer; vision system; line center

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 8
• Strony: 537--540
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sosinowski P.

• Główny Urząd Miar, Zakład Długości i Kąta, ul. Elektoralna 2, 00-139 Warszawa

Bibliografia

• [1] Köning R., Flügge J., Bosse H.: Achievement of sub nanometer reproducibility in line scale measurements with the Nanometer Comparator, Proc. SPIE, Vol.6518, 65183F, 2007.
• [2] Lassila A.: MIKES fibre-coupled differentia dynamic line scale interferometer, Measurement Science and Technology, vol. 23, 2012.
• [3] Koops R., Mares A., Nieuwenkamp J.: A new standard for line-scale calibrations in the Netherlands. Mikroniek nr 4, 2010.
• [4] Sawabe M., Maeda F., Yamaryo Y., Simomura T., Saruki Y., Kubo T., Sakai H., Aoyagi S.: A new vacuum interferometric comparator for calibrating the fine linear encoders and scales, Precis. Eng. Vol. 28, s. 320-328, 2004.
• [5] Beers J.S., Penzes W.B.: The NIST Length Scale Interferometer, Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology, Vol. 104, No 3, 1999.
• [6] Final Report EUROMET.L-K7 - Key Comparison: Calibration of line scales, Metrologia 49 (Tech. Suppl.).
• [7] Sosinowski P.: Modernizacja przesuwu karetki pomiarowej na stanowisku komparatora interferencyjnego do wzorcowania wzorców kreskowych. PAK, vol. 59, nr 5, s. 452-455, 2013.
• [8] HP 5528A – Laser Measurement System-User’s Guide.
• [9] Bönsch G., Potulski E.: Measurement of the refractive index of air and comparison with modified Edlen’s formulae. Metrologia, vol. 35, s. 133-139, 1998.
• [10] Sosinowski P.: Źródła niepewności przy wzorcowaniu wzorców kreskowych na komparatorze interferencyjnym. Metrologia – Biuletyn GUM, vol. 6, nr 3, s. 6-14, 2011.
• [11] Takahashi A., Takigawa Y., Miwa N.: Error contributor of defocus and quadratic caustic in line scale measurement, Meas. Sci. Technol. Vol. 22, 2011.
• [12] Koning R., Karovic K., Wimmer G., Witkovsky V.: Estimating the standard uncertainty contribution of the straight-line fit algorithm used to determine the position and the width of a graduation line, Metrologia 49, s. 169–179, 2012.
• [13] Jae Wan Kim, Don Young Jeong, Myung Soon Kim, Chu-Shik Kang, Jong-Ahn Kim and Tae Bong Eom: A 50 m laser interferometer for automatic calibration of surveying tapes using wireless communication Meas. Sci. Technol. 19, 2008.
• [14] Druzovec M., Acko B., Godina A., Welzer T.: Simulation of line scale contamination in calibration uncertainty model. International Journal of Simulation Modelling 7 (3), s. 113-123, 2008.