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光栅尺(3)

用于车间型测量机的光栅尺(3)
 

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确定膨胀系数α的可能方法

  为了获得膨胀系数的**数值,可以使用专用“膨胀计”。用这样的设备可以通过测量材料样品来**地确定光栅尺材料的真实膨胀系数。位于布仑瑞克的联邦物理研究所设计的用于测量棒状材料的“α测试台”就是这类设备的代表。

  这样获得的**热膨胀系数可以作为真实值用于测量机的长度补偿计算。但在更多的情况下,人们还是采用了资料中查到的,或是由生产商提供的数据。这样一来,补偿的不确定性从一开始就已经不可避免了。

  温度和精度补偿

  车间型测量机的结构设计非常重要。生产厂家多年的经验确保了测量机的高可靠性和在生产现场恶劣环境下的高精度。即使和测量室内的测量机对比,在测量精度的要求上也不能打折扣。热变形的因素要通过掌握相应的信息、正确的材料选择和尽量满足热力学条件来应对。由于不同的原材料在温度变化时的膨胀程度不一样,而且达到新温度的速度也不同,所需的温度和精度补偿都相当复杂。对于补偿计算而言,*重要的就是要拥有已知的出发点:所使用的光栅尺。

  没有付出就没有收获

  为了从一开始就避免将补偿计算建立在错误测量值的基础上,一定要采用热稳定的光栅尺。车间型测量机用光栅尺的材料选择特别重要。光栅尺一般采用的材料如玻璃、钢只能给出大概的膨胀系数数值。而光栅材料ZERODUR®玻璃陶瓷的膨胀系数在很宽的温度范围中都可以保证0+/-0,1x10-6K-1的精度,而且其抗老化的性能也极为**。由于对热稳定和无畸变成像性能的要求极高,世界各地的天文望远镜上都大量使用了这类材料。

  热稳定的测量设备

  正确选择光栅尺可以提高测量机的性能,对测量机的可靠性起着决定性的作用。在车间级测量机领域,如下的要求和性能是必需的:

  -光栅尺的膨胀系数必须是已知的。

  -节点间精度高

  -高抗污染能力保障无故障测量

  -长时间的高可靠性

  -价格低廉
 用于车间型测量机的光栅尺(3)

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