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10部分：激光跟踪仪GB

《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10部分：激光跟踪仪GB/T16857.10-2022》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4符号5额定工作条件6验收检测和复检检测7合格判定contents目录8应用9可选用的表达符号附录A(资料性)表格附录B(规范性)参考检测长度附录C(规范性)工件热补偿附录D(资料性)MPE规范附录E(资料性)期间核查附录F(规范性)SRC组合传感器测试contents目录附录G(规范性)ODR组合传感器测试附录H(资料性)与GPS矩阵模型的关系参考文献011范围01021.1适用的产品几何技术规范（GPS）坐标测量系统（CMS）规定了激光跟踪仪的验收检测和复检检测的要求和方法。本部分适用于使用激光跟踪仪进行测量的坐标测量系统（CMS）。激光跟踪仪的几何精度检测，包括长度测量误差、角度测量误差等。激光跟踪仪的功能性检测，如跟踪性能、测量速度、测量范围等。1.2检测项目1.3应用领域适用于制造业中的各类产品几何量测量，如机械、汽车、航空航天等领域。可用于科研、教学等领域的坐标测量和几何量测量。022规范性引用文件GB/T16857.1-2022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1部分：总则。该标准提供了坐标测量系统验收和复检的基本原则和要求。ISO/TR13309激光跟踪仪性能评估方法。该国际标准提供了评估激光跟踪仪性能的方法和指导原则。激光跟踪仪相关标准产品几何技术规范（GPS）几何公差检测与评定。该标准规定了产品几何公差的检测与评定方法，为激光跟踪仪的验收和复检提供了几何量计量方面的依据。GB/T1958-2018角度块检定规程。该规程规定了角度块的检定方法和要求，对于激光跟踪仪中角度测量部分的验收和复检具有指导意义。JJG70-2004几何量计量相关标准GB/T24762-2009产品几何技术规范（GPS）表面结构：轮廓法术语、定义及表面结构参数。该标准提供了表面轮廓测量方面的术语、定义和参数，对于激光跟踪仪的表面轮廓测量功能验收和复检具有参考价值。GB/T24763-2009产品几何技术规范（GPS）表面结构：轮廓法触针法仪器标准。该标准规定了触针式轮廓法仪器的标准和要求，虽然与激光跟踪仪的测量原理不同，但在表面轮廓测量方面仍具有一定的借鉴意义。其他相关标准033术语和定义激光跟踪仪是一种用于测量三维空间中点的位置的仪器。它通过发射激光并检测反射回来的光信号，实时计算出目标点的三维坐标。激光跟踪仪具有高精度、高效率、实时性等特点，广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶建造、能源电力等领域。3.1激光跟踪仪坐标测量系统（CoordinateMeasuringSystem，简称CMS）是一种基于计算机技术的测量系统，用于对工件进行三维坐标测量。它通常由测量设备、计算机软件和数据处理系统等部分组成，可以实现对工件的形状、尺寸、位置等参数的精确测量。CMS在制造业中具有广泛的应用，是产品质量控制的重要手段之一。3.2坐标测量系统（CMS）3.3验收检测验收检测是指对激光跟踪仪进行的一系列检查、测试和校准等操作，以确认其性能和技术指标是否符合规范要求。验收检测是保证激光跟踪仪测量精度和可靠性的重要环节，通常包括外观检查、功能测试、精度测试等内容。复检检测是指对已经验收合格的激光跟踪仪进行定期的再次检测，以确认其性能和技术指标是否仍然符合规范要求。复检检测是保证激光跟踪仪长期稳定运行和持续提供高精度测量数据的重要手段，通常包括定期校准、功能验证、精度复测等内容。3.4复检检测044符号本部分文件使用的符号应符合GB/T1182、GB/T4249、GB/T16671和GB/T24762的规定。除非另有规定，角度的单位为度（°），长度的单位为毫米（mm）。4.1一般符号为方便理解和使用本标准，定义了一些专用符号，这些符号仅在本标准中使用。专用符号应具有明确的定义和解释，以避免混淆和误解。4.2专用符号4.3符号的解释对本标准中使用的所有符号，包括一般符号和专用符号，都应在适当的位置进行解释。符号的解释应清晰、准确，易于理解。为帮助读者更好地理解符号的含义和用法，应给出符号的示例。示例应具有代表性，能够涵盖符号在不同情况下的使用。4.4符号的示例055额定工作条件激光跟踪仪应在制造商规定的温度范围内工作，以确保其正常运行和测量精度。温度湿度大气压力环境湿度可能对激光跟踪仪的性能产生影响，因此应将其保持在适宜的湿度范围内。激光跟踪仪的工作环境应处于正常大气压力下，以确保其测量结果的准确性。0302015.1环境条件激光跟踪仪应使用制造商规定的电压和频率的电源，以确保其正常工作和安全性。电源的稳定性对激光跟踪仪的测量精度和稳定性有重要影响，因此应确保电源的稳定供应。电压和频率电源稳定性5.2电源条件光照强度激光跟踪仪应在适宜的光照条件下工作，以避免过强或过弱的光线对其测量产生影响。避免直接阳光照射直接阳光照射可能会对激光跟踪仪的测量精度产生负面影响，因此应避免这种情况的发生。5.3光学条件安装基础激光跟踪仪应安装在稳定、平整的基础上，以确保其测量结果的准确性和稳定性。避免振动和冲击振动和冲击可能会对激光跟踪仪的性能产生负面影响，因此应尽可能避免这种情况的发生。同时，在安装和使用过程中，应采取必要的减振和防冲击措施。5.4安装条件066验收检测和复检检测检查激光跟踪仪的外观是否完好，无明显损伤或变形。设备外观检查测试激光跟踪仪的各项功能是否正常，包括激光发射、接收、跟踪、测量等。功能性能测试通过标准器或已知精度的工件对激光跟踪仪的测量精度进行验证，确保其满足规范要求。精度验证6.1验收检测定期对激光跟踪仪进行检查，确保其长期稳定性和可靠性。定期检查复检激光跟踪仪的各项功能是否正常，特别是激光发射器和接收器的性能。功能性能复检通过标准器或已知精度的工件对激光跟踪仪的测量精度进行复检，确保其持续满足规范要求。精度复检在复检过程中发现任何异常或故障，应立即进行排查和处理，确保设备的正常运行。故障排查与处理6.2复检检测077合格判定03对于关键性能指标，如测量精度、稳定性等，应采用更为严格的判定标准，确保其符合设计要求和使用需求。01激光跟踪仪的验收检测应按照GB/T16857.10-2022中规定的检测项目进行，包括但不限于仪器外观、功能、性能等。02各项检测指标应满足标准中规定的限值要求，否则应判定为不合格。7.1验收检测的合格判定激光跟踪仪的复检检测应在规定的周期内进行，检测项目和指标与验收检测相同。复检检测的结果应与验收检测时的结果进行比对，以评估激光跟踪仪的性能变化和使用状况。若复检检测结果与验收检测结果存在显著差异，或关键性能指标超出标准规定的限值，则应判定为不合格，并及时采取维修、校准等措施恢复其性能。7.2复检检测的合格判定088应用适用于激光跟踪仪的验收检测和复检检测；为坐标测量系统（CMS）的评估提供技术支持；为产品几何技术规范（GPS）的实施提供检测手段。8.1适用范围按照标准规定的检测流程和方法进行操作；对激光跟踪仪的性能指标进行全面、细致的检测；结合实际应用场景，对激光跟踪仪的可靠性、稳定性等进行评估。8.2实施方式提高激光跟踪仪的检测精度和效率；保障坐标测量系统（CMS）的准确性和稳定性；促进产品几何技术规范（GPS）在制造业中的广泛应用；提升制造业的产品质量和竞争力。010203048.3应用效果099可选用的表达符号9.1一般符号基本符号用于表示测量点、线、面等几何元素的基本符号，如点、圆、直线等。辅助符号用于辅助说明基本符号的符号，如方向符号、位置符号等。专门用于表示激光跟踪仪及其相关组件的符号，如激光发射器、接收器、跟踪头等。激光跟踪仪符号用于表示测量结果的不确定度或误差范围的符号。测量不确定度符号9.2专用符号根据实际需要，可以将基本符号、辅助符号和专用符号进行组合使用，以表达更复杂的几何关系和测量要求。在组合使用符号时，应遵循一定的优先级规则，以确保符号的准确性和一致性。9.3符号的使用规则符号的优先级符号的组合使用将符号直接标注在相应的几何元素上，以明确表达其含义和关系。在无法直接标注的情况下，可以采用间接标注法，如使用引线、箭头等方式进行标注。直接标注法间接标注法9.4符号的标注方法10附录A(资料性)表格01020304项目名称列出了激光跟踪仪验收和复检时需要检测的具体项目名称。检测内容针对每个项目，详细描述了需要检测的具体内容和方法。验收标准明确了每个项目在验收时需要达到的标准或指标。复检标准规定了每个项目在复检时需要满足的条件或要求。表格A.1激光跟踪仪的验收检测和复检检测项目性能指标名称列出了评价激光跟踪仪性能的各项指标名称。指标数值给出了各项性能指标的具体数值或范围。单位注明了各项性能指标所采用的计量单位。备注提供了关于各项性能指标的额外说明或注释。表格A.2激光跟踪仪的性能指标列出了可能导致激光跟踪仪测量不确定度的各种因素或来源。不确定度来源针对每个不确定度来源，给出了相应的不确定度分量值。不确定度分量根据各个不确定度分量，计算得出的激光跟踪仪合成不确定度值。合成不确定度在合成不确定度基础上，考虑了一定的包含因子后得到的扩展不确定度值。扩展不确定度表格A.3激光跟踪仪的测量不确定度评定11附录B(规范性)参考检测长度考虑激光跟踪仪的测量范围确保所选参考检测长度在激光跟踪仪的有效测量范围内。便于操作和比较选择易于设置、操作和比较的参考检测长度，以提高检测效率。根据测量任务需求确定选择适当的参考检测长度，以确保测量结果的准确性和可靠性。参考检测长度的选择原则线性长度提供一系列线性长度的参考数值，如1m、2m、5m等，用于不同精度要求的测量任务。角度测量对于角度测量，提供相应的参考角度值，如90°、45°等，以评估激光跟踪仪的角度测量性能。空间距离提供空间距离的参考数值，用于评估激光跟踪仪在空间坐标测量中的性能。参考检测长度的具体数值03记录与比较在检测过程中，应详细记录各项数据，并与之前的检测结果进行比较，以评估激光跟踪仪的性能变化。01保持稳定在设置参考检测长度时，应确保测量环境的稳定性，避免外部干扰对测量结果的影响。02定期校准为确保参考检测长度的准确性，应定期对激光跟踪仪进行校准。参考检测长度的使用注意事项12附录C(规范性)工件热补偿工件在加工过程中因受热而发生变形，导致实际尺寸偏离设计尺寸。热变形对工件尺寸的影响通过测量工件的温度分布，利用热膨胀系数计算出工件各部分的热变形量，进而对工件进行补偿，使其尺寸恢复到设计尺寸。热补偿的原理工件热补偿的原理温度测量采用温度传感器测量工件的温度分布。补偿量确定根据计算出的热变形量，确定各部分的补偿量。热变形量计算根据测量得到的温度分布和热膨胀系数，计算出工件各部分的热变形量。补偿实施通过调整加工参数或采用专门的补偿装置，对工件进行补偿。工件热补偿的方法温度测量的准确性直接影响到热变形量计算的准确性，因此应选择合适的温度传感器和测量方法。温度测量的准确性不同材料的热膨胀系数不同，应根据工件的材料选择合适的热膨胀系数。热膨胀系数的选择补偿量过大或过小都会对工件的尺寸精度产生不良影响，因此应合理控制补偿量。补偿量的控制在加工过程中应实时监控工件的温度变化和尺寸变化，及时调整补偿量。加工过程中的监控工件热补偿的注意事项13附录D(资料性)MPE规范MPE规范是评估坐标测量系统（CMS）性能的重要指标之一，用于确保测量结果的准确性和可靠性。本附录提供了激光跟踪仪的MPE规范，包括各项误差限值及其计算方法。MPE（MaximumPermissibleError，最大允许误差）是指在正常条件下，测量仪器或测量系统所允许的最大误差限值。MPE规范的概述激光跟踪仪的MPE规范涵盖了多个关键参数，如测距误差、测角误差、跟踪速度等。针对每个参数，本附录给出了具体的限值要求，如最大测距误差、最大测角误差等。这些限值要求确保了激光跟踪仪在测量过程中能够达到预期的精度和稳定性。MPE规范的参数及限值本附录提供了计算激光跟踪仪MPE的方法，包括误差的合成、不确定度的评定等。通过这些方法，可以对激光跟踪仪的性能进行全面评估，确保其满足相关标准和要求。同时，这些方法也为用户提供了参考，有助于用户更好地理解和应用激光跟踪仪的测量结果。MPE规范的计算方法010203MPE规范在坐标测量系统（CMS）的验收检测和复检检测中具有重要意义。通过遵循MPE规范，可以确保激光跟踪仪的测量结果具有可比性和一致性，提高测量数据的准确性和可靠性。同时，MPE规范也为激光跟踪仪的研发和生产提供了指导，有助于推动相关技术的不断发展和进步。MPE规范的应用与意义14附录E(资料性)期间核查确保测量设备的稳定性和可靠性期间核查是在两次全面检定或校准之间进行的核查，目的是确认测量设备在检定或校准周期内的稳定性和可靠性，以保证其测量结果的准确性。及时发现并解决问题通过期间核查，可以及时发现测量设备存在的问题，如漂移、失准等，并采取相应的措施进行解决，避免对产品质量造成不良影响。期间核查的目的和意义选择稳定性好、准确度高的核查标准器，作为期间核查的参考标准。选择核查标准器根据测量设备的特性和使用情况，制定详细的核查方案，包括核查时间、核查项目、核查方法、核查标准等。制定核查方案按照核查方案进行核查，记录核查数据和结果，并对核查结果进行分析和判断。实施核查根据核查结果，对测量设备进行调整、修理或更换，确保其满足使用要求。处理核查结果期间核查的方法和步骤核查周期的选择核查标准器的选择核查环境的控制核查记录的管理期间核查的注意事项核查周期应根据测量设备的稳定性、使用频率和重要性等因素进行合理选择，不宜过长或过短。核查环境应符合测量设备的使用要求，避免温度、湿度、振动等因素对核查结果的影响。核查标准器应具有足够的准确度和稳定性，且与被核查的测量设备相兼容。核查记录应完整、准确、可追溯，以便于后续的分析和管理。15附录F(规范性)SRC组合传感器测试验证SRC组合传感器的测量准确性和可靠性。确保SRC组合传感器满足产品几何技术规范（GPS）的要求。测试目的VS稳定的室内环境，避免强电磁干扰和机械振动。恒温恒湿条件，以保证测试结果的稳定性。测试环境高精度三维坐标测量设备，如激光干涉仪等。用于固定和安装SRC组合传感器的专用夹具和支架。测试设备在固定位置对SRC组合传感器进行长时间测量，记录数据并分析其稳定性。通过移动SRC组合传感器或被测物体，测量其在不同位置和姿态下的数据输出，验证其测量准确性和跟踪性能。静态测试动态测试测试方法测试流程检查测试设备和环境是否符合要求，安装并调试SRC组合传感器。按照测试方法进行静态和动态测试，并记录数据。对测试数据进行处理和分析，计算误差和不确定度等指标。编写测试报告，对SRC组合传感器的性能进行评价和结论。准备阶段测试阶段分析阶段报告阶段在测试过程中应严格遵守安全操作规程，防止意外事故发生。对于测试结果不符合要求的SRC组合传感器应及时进行检修或更换。测试报告应详细记录测试过程、数据分析和结论等内容，以便后续查阅和参考。注意事项16附录G(规范性)ODR组合传感器测试验证ODR组合传感器的准确性和可靠性确保传感器在测量过程中能够提供准确、可靠的数据。评估ODR组合传感器的性能对传感器的各项性能指标进行测试和评估，以确定其是否满足使用要求。测试目的室内或室外环境根据实际需要，可以在室内或室外环境下进行测试。环境条件测试过程中应确保环境条件稳定，避免对测试结果产生干扰。测试环境激光跟踪仪用于提供高精度的三维坐标测量。ODR组合传感器被测设备，需具备相应的接口和通信协议。其他辅助设备如计算机、数据采集器等，用于数据处理和记录。测试设备123将ODR组合传感器放置在固定位置，通过激光跟踪仪对其进行静态测量，记录数据并进行分析。静态测试将ODR组合传感器安装在移动平台上，通过激光跟踪仪对其进行动态跟踪测量，记录数据并进行分析。动态测试将ODR组合传感器的测量结果与标准值或其他传感器的测量结果进行对比分析，以评估其准确性和一致性。对比测试测试方法01020304准备阶段确定测试方案、搭建测试环境、准备测试设备等。测试阶段