Interferometr laserowy GBI300 do pomiarów materialnych wzorców długości - płytek wzorcowych

• Autorzy: Szumski R.

Warianty tytułu

EN

GBI300 laser interferometer for measuring of material standards of length - gauge blocks

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Laboratorium Długości Zakładu Długości i Kąta GUM posiada najdokładniejszy w kraju, automatyczny interferometr laserowy do wzorcowania płytek wzorcowych o zakresie pomiarowym 305 mm. Interferometr GBI300 służy do wzorcowania płytek wzorcowych o przekroju prostokątnym, kwadratowym i okrągłym, służących następnie jako wzorce odniesienia przy pomiarach metodą porównawczą. Umożliwia on wyznaczenie takich parametrów płytek wzorcowych, jak odchylenie długości środkowej od długości nominalnej, zmienność długości oraz odchylenie od płaskości powierzchni pomiarowych. GBI300 jest zbudowany na bazie klasycznego interferometru "Twymana-Greena" z wykorzystaniem wysokiej jakości laserów stabilizowanych częstotliwościowo i oprzyrządowania sterowanego komputerowo. Układ pomiarowy działa w oparciu o metodę kroku fazowego (ang. phase stepping) wykorzystując techniki numerycznego przetwarzania obrazu do analizowania interferogramów otrzymanych z kamery CCD. źródem wzorcowych długości fal światła są dwa stabilizowane częstotliwościowo lasery helowo neonowe o długościach fal promieniowania: 633 nm (czerwony) i 543 nm (zielony). Dzięki zastosowaniu napędu do stolika pomiarowego możliwe jest wykonanie pomiarów do dwunastu płytek wzorcowych w krótkim okresie czasu, co znacznie zwiększa wydajność i pozwala na wykonanie większej ilości pomiarów każdej płytki. Stanowisko pomiarowe umieszczone jest w klimatyzowanym pomieszczeniu, zapewniającym stabilizację temperatury wewnątrz komory w zakresie (19,9 ÷ 20,1) °C. Komora pomiarowa umieszczona jest na stole z układem wibroizolacyjnym i połączona z jednostką sterująco-pomiarową, wyposażoną w urządzenia i komputer, sterujące pracą całego stanowiska oraz przyrządy pomiarowe do monitorowania warunków środowiskowych. Walidacja stanowiska pomiarowego i szacowanie niepewności pomiaru przeprowadzone zostały na podstawie badań przeprowadzonych w laboratorium oraz przy wykorzystaniu płytek wzorcowych posiadających świadectwo wzorcowania z National Physical Laboratory - Anglia.

EN

Length Laboratory of Length and Angle Division of GUM uses the most accurate in Poland automatic laser interferometer for calibration of gauge blocks, with measurement range of 305 mm. The GBI300 interferometer can be used for calibration of both rectangular or square (Hoke) gauge blocks and round (British) length bars. The GBI300 allows to calculate of central deviation, flatness and variation in length of measured gauge blocks. The Automatic Gauge Block Interferometer combines a conventional Twyman-Green Interferometer with high quality frequency stabilised lasers and computer interfaced instrumentation. The combination of phase-stepping method, image processing and computing techniques for analysis of the interferogram makes the instrument less dependent on operator skills. Two frequency-stabilized He-Ne lasers provide the light sources for the interferometry (633 nm and 543 nm). During the measurement up to twelve gauges can be wrung to a platen that has servo motor rotation control. It allows to measure gauge blocks faster and more accurate. The interferometer is placed in air conditioned laboratory with temperature change in interferometer chamber in range (19,9 ÷ 20,1) °C. The measuring chamber is placed on the granite table with vibroisolation system. The control cabinet houses the control equipment and instrumentation for measuring ambient conditions. The calibration method validation was performed by comparing measurement results with results from calibration certificate issued by National Physical Laboratory in United Kingdom. The uncertainty was evaluated on the basis of tests and measurements carried out in the laboratory.

Słowa kluczowe

PL

płytki wzorcowe; interferometr laserowy GBI300; metoda interferencyjna; niepewność; walidacja

EN

gauge blocks; laser interferometer GBI300; interferometry; uncertainty; validation

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 53, nr 9 bis
• Strony: 58--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Szumski R.

• Główny Urząd Miar, Zakład Długości i Kąta

Bibliografia

• [1] T. J. Quinn: Practical Realization of the Definition of the Metre, Including Recommended Radiations of Other Optical Frequency Standard. Metrologia 40, 2003 r., strony 103-133.
• [2] PN-EN ISO 3650: 1999 Wzorce długości. Płytki wzorcowe.
• [3] Automatic Gauge Block Interferometer - User manual. Hexagon Metrology Ltd., 2004 r.
• [4] J. E. Decker, J. R. Pekelsky: Uncertainty evaluation for the measurement of gauge blocks by optical interferometry. Metrologia 34, 1997 r., strony 479-493.
• [5] G. Bönsch, E. Potulski: Measurement of the refractive index of air and comparison with modified Edlen’s formulae. Metrologia 35, 1998 r., strony 133-139.
• [6] Wyrażanie niepewności pomiaru. Przewodnik. Wydawnictwo GUM, 1999 r.