藥筒幾何誤差自動檢測裝置控制系統(tǒng)設(shè)計
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AD轉(zhuǎn)換過程.dwg
VA11簡圖.dwg
不同軸的主要情形.dwg
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不平衡的振動頻譜.dwg
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信號復(fù)原.dwg
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總圖.dwg
概率密度函數(shù)的定義.dwg
模擬信號數(shù)字處理過程.dwg
正弦函數(shù).dwg
測診系統(tǒng)組成框圖.dwg
混頻現(xiàn)象.dwg
激振力.dwg
激振力1.dwg
相對判斷標(biāo)準(zhǔn).dwg
離散傅里葉變換的圖解分析.dwg
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試驗臺簡圖.dwg
幾何誤差自動檢測裝置控制系統(tǒng)設(shè)計
目 錄
中文摘要 I
英文摘要 II
1 緒論 1
1.1測試系統(tǒng)的設(shè)計特點(diǎn) 1
1.2 課題設(shè)計背景簡介 1
1.3 本課題完成的主要工作 2
2 系統(tǒng)方案論證及總體設(shè)計 3
2．1 系統(tǒng)方案論證 3
2.1.1 系統(tǒng)的設(shè)計要求 3
2.1.2 系統(tǒng)方案選擇 4
2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計 6
3 硬件系統(tǒng)設(shè)計 8
3.1 系統(tǒng)I/O分析 8
3.2 硬件系統(tǒng)主要設(shè)備及元器件選擇 9
3.2.1 S7-200PLC CPU及擴(kuò)展模塊的選用 9
3.2.2 電動閥的選用 10
3.2.3 壓力傳感器的選用 11
3.3 硬件系統(tǒng)設(shè)計 12
4 系統(tǒng)程序設(shè)計 13
4.1 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能 13
4.2 系統(tǒng)的框架和工作過程 13
4.3 PLC系統(tǒng)I/O地址分配 15
4.4 部分關(guān)鍵程序的設(shè)計 20
4.4.1 模擬量值和A/D轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換 20
4.4.2 模擬量值處理程序 23
5 系統(tǒng)的設(shè)計 24
5.1 系統(tǒng)實現(xiàn)的的功能 24
5.2 系統(tǒng)的框架和工作過程 25
6 系統(tǒng)調(diào)試和結(jié)果分析 30
6.1 硬件調(diào)試及結(jié)果分析 30
6.2 聯(lián)機(jī)調(diào)試及結(jié)果分析 32
7 結(jié)論 34
致謝 35
參考文獻(xiàn) 36
摘 要
本課題主要完成的是藥筒幾何誤差自動檢測裝置控制系統(tǒng)設(shè)計試裝置的整體設(shè)計。本文首先對課題的提出和要求進(jìn)行了簡介，然后對其控制方案進(jìn)行了論證。隨后從硬件和上、系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行了介紹。在控制系統(tǒng)硬件設(shè)計中，給出了詳細(xì)的硬件系統(tǒng)架構(gòu)圖和電氣原理圖，并對主要設(shè)備及元器件進(jìn)行了選擇；軟件設(shè)計分兩大部分?jǐn)⑹?，在控制系統(tǒng)程序設(shè)計部分，給出了詳細(xì)的軟件結(jié)構(gòu)，并對典型環(huán)節(jié)的程序設(shè)計進(jìn)行了分析討論；在程序部分，對組態(tài)程序畫面的程序設(shè)計即實現(xiàn)的功能進(jìn)行了全方位的介紹。
在系統(tǒng)設(shè)計完成后，對其進(jìn)行了簡單的調(diào)試，對試驗調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題和結(jié)果進(jìn)行了分析討論。結(jié)果證明，本設(shè)計軟硬件系統(tǒng)設(shè)計基本合理，能夠完成對藥筒幾何誤差氣密性測試的任務(wù)。
關(guān)鍵詞：電動閥；氣密性；可編邏輯控制器；力控
ABSTRACT
The main issue is the complete PLC control system based on pressure vessels leak test device's overall design. This article first raised the subject and requirements of the profile, then its control program were demonstrated. Then from the hardware and on the lower computer system was introduced. In the control system hardware design, gives a detailed chart of the hardware systems and electrical schematics, and major equipment and components were selected; software design partial description of two parts, the next position control system design part of the program, to out a detailed software architecture, and typical programming session were discussed; in some PC programs on the configuration screen of the programming process to achieve the functionality of the full presentation.
In the system design is complete, its for a simple debugging, debugging of the test problems and results are discussed. The results show that the design of hardware and software system design is rational, the pressure to complete the task of testing airtight container
KEY WORDS：electric valve，programmable Logic Controller，F(xiàn)orce control
1 緒論
本課題藥筒幾何誤差自動檢測裝置控制系統(tǒng)設(shè)計是基于當(dāng)今航空航天領(lǐng)域中對于航天器材的耐壓性和密封性檢測而提出的，特別是在軍事工業(yè)檢測控制需求的基礎(chǔ)上提出的。課題起初的提出是為了檢測戰(zhàn)斗機(jī)導(dǎo)彈發(fā)射的作動筒的耐壓性和密封性，但是試驗證明對于其它普通器件檢測也完全能達(dá)到要求，因此它也具有通用性。為了把壓力元件測試過程及控制系統(tǒng)的流程更系統(tǒng)全面的展示給大家，特介紹如下。
1.1測試系統(tǒng)的設(shè)計特點(diǎn)
藥筒幾何誤差測試是一個綜合性的技術(shù)問題，它與測試系統(tǒng)的精密測試、人身安全、設(shè)備安全、仿真模擬、通用測試以及PLC與組態(tài)的綜合利用等技術(shù)問題有密切的關(guān)系，也是人們利用力控軟件為實際工程設(shè)計應(yīng)用的一項重要應(yīng)用技術(shù)，具有理論研究與實踐經(jīng)驗密切結(jié)合的特點(diǎn)，因而是力控軟件與PLC應(yīng)用實現(xiàn)安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基本技術(shù)應(yīng)用。
藥筒幾何誤差工業(yè)監(jiān)控也一直是電子工作者十分關(guān)注的課題之一，藥筒幾何誤差工業(yè)監(jiān)控的設(shè)計必須與整個系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，必須全面考慮其技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。隨著PLC電子技術(shù)的迅速發(fā)展和工控質(zhì)量要求的提高，選擇一種有效的藥筒幾何誤差工業(yè)監(jiān)控應(yīng)經(jīng)成為十分必要的。
1.2 課題設(shè)計背景簡介
本課題的提出是為了解決航天軍工中對于多個藥筒幾何誤差在同一壓力值下同時測試和對同一個容器進(jìn)行不同壓力值的測試。具體要求是同時可以進(jìn)行5個以上的作動筒密封性檢測；同時可以進(jìn)行5個以上的產(chǎn)品密封性檢測；試驗進(jìn)行過程具備可靠的安全保護(hù)功能；能夠精確測試壓力范圍在0.1～35MPa的各種產(chǎn)品的密封性試驗、耐壓性試驗。對于耐壓性要求氣路系統(tǒng)分別充壓30Mpa，保壓10min檢測無明顯泄漏。充壓15Mpa± 0.2Mpa，保壓24h檢測壓力泄漏不大于1Mpa。
藥筒幾何誤差氣密性測試及監(jiān)控的確定是一個系統(tǒng)工程、不同地區(qū)、工業(yè)控制、不同發(fā)展階段和不同測試對象，考慮的側(cè)重點(diǎn)不同。是針對高標(biāo)準(zhǔn)的軍用藥筒幾何誤差產(chǎn)品性能測試要求而設(shè)計的，它與一般的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相比有幾個特別之處。其一，高壓氣源從管道一端流進(jìn)，大約8秒鐘測試完畢一次，要求采集速率為5次/秒以上；其二，由于藥筒幾何誤差產(chǎn)品眾多，分門別類設(shè)計相應(yīng)的測試平臺不太現(xiàn)實，另行設(shè)計一個通用的測試平臺；其三，測試介質(zhì)壓力極高給設(shè)備選型帶來一定的困難，特別是適合高壓的電控調(diào)節(jié)閥的選型非常困難，本項目設(shè)計實施過程中，把高壓手動調(diào)節(jié)閥改成了電控調(diào)節(jié)閥。
工作人員把需要測試的閥安裝到測試平臺上，調(diào)節(jié)各個開關(guān)設(shè)置。檢查整個控制電路。 檢查PLC設(shè)置與力控軟件。輸入密碼或者直接使用，可以根據(jù)用戶要求選擇。當(dāng)我們確定無誤后，可以執(zhí)行以下操作：
(1)．打開開始按鈕，進(jìn)入運(yùn)行程序。
(2)．若無報警，調(diào)節(jié)控制閥開度，可以直接由鍵盤輸入。
(3)．按下顯示曲線按鈕，生成曲線。
(4)．觀察曲線，判斷測試閥是否合格。
整個設(shè)計系統(tǒng)，我們把整個控制系統(tǒng)由S7-200 PLC控制，電機(jī)的脈沖控制由按鈕產(chǎn)生。電機(jī)所轉(zhuǎn)的脈沖經(jīng)過編碼器采集，脈沖數(shù)在程序中有高速計數(shù)器計數(shù)。調(diào)節(jié)目標(biāo)由鍵盤人為輸入控制。組態(tài)系統(tǒng)由力控軟件和自己購買的元器件打架結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。結(jié)合各個元器件的共同云霞下實現(xiàn)藥筒幾何誤差。本系統(tǒng)硬件部分由工控機(jī)（IPC）、PLC CPU-224及其他電氣元件組成，全部裝配到一個電氣控制柜中。系統(tǒng)需要采集的信號包括8個模擬量和多個數(shù)字量，前后壓力變送器及流量計信號全部接入EM231中，PLC完成調(diào)節(jié)閥開度的自調(diào)節(jié)，并且采集一路壓力信號。整個系統(tǒng)操作靈活，方便。
藥筒幾何誤差裝置的實用性和方便性已經(jīng)使廣大的消費(fèi)者既超越了現(xiàn)在所面臨的經(jīng)濟(jì)和知識門檻，又享受到了全自動測試系統(tǒng)的方便和快捷。因此藥筒幾何誤差平臺有著巨大的潛在市場，有待我們進(jìn)一步開發(fā)和培育。因此基于藥筒幾何誤差工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)是一個有效的，方便的，可實施的系統(tǒng)。下面將提供一個關(guān)于基于藥筒幾何誤差工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的可行的設(shè)計方案。
1.3 本課題完成的主要工作
本課題主要完成的任務(wù)是：第一，依照課題的技術(shù)要求對系統(tǒng)整體方案進(jìn)行論證，并初步形成一個總體的設(shè)計方案。第二，對方案中的硬件部分進(jìn)行設(shè)計、并對主要設(shè)備選型，以求達(dá)到設(shè)計的要求。第三，對系統(tǒng)的控制系統(tǒng)程序進(jìn)行設(shè)計，編制。第四，對系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件進(jìn)行再開發(fā)，設(shè)計滿足系統(tǒng)整體要求的平臺。第五，對已成型的系統(tǒng)進(jìn)行硬件安裝調(diào)試，和聯(lián)機(jī)調(diào)試，以期達(dá)到事先希望得到的穩(wěn)定的控制任務(wù)。
2 系統(tǒng)方案論證及總體設(shè)計
7 結(jié)論
本設(shè)計是在綜合相關(guān)已有成果的基礎(chǔ)上，針對藥筒幾何誤差裝置的設(shè)計問題進(jìn)行的研究和開發(fā)。經(jīng)過調(diào)試和改進(jìn)之后，系統(tǒng)基本上實現(xiàn)了既定的功能，甚至在某些方面還預(yù)留了一些冗余，以備以后在開發(fā)使用。
本課題藥筒幾何誤差自動檢測裝置控制系統(tǒng)設(shè)計試裝置的設(shè)計，在功能上完全達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，在過程順序控制中，完成了以下控制功能：
（1）實現(xiàn)了在四個不同壓力范圍下測試氣密性的要求。
（2）完成了對5路藥筒幾何誤差耐壓性、密封性按照預(yù)設(shè)的測試。
根據(jù)工藝設(shè)定的目標(biāo)參數(shù)，由程序自動完成試驗過程中實時監(jiān)控、調(diào)整的判斷、完成需要的各種控制功能。自動控制氣路中相應(yīng)的電動閥的開閉，實現(xiàn)自動控制壓力的效果，并可在上顯示生產(chǎn)工藝的各種參數(shù)。
（3） 強(qiáng)大的人機(jī)界面交互功能
在設(shè)置人機(jī)交互畫面，采用高級語言編寫計算機(jī)程序界面，可以完成系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整、生產(chǎn)過程控制、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集等主要功能。數(shù)據(jù)的輸入及數(shù)據(jù)的顯示，觀測方便，操作簡便，界面布局合理、美觀。
（4）具有一定的保護(hù)功能
實驗開始的時候檢測各種執(zhí)行部件的工作狀態(tài)，檢測藥筒幾何誤差的壓力；在實驗的過程中也嚴(yán)格的根據(jù)工藝的要求進(jìn)行各項操作，一旦出現(xiàn)異常情況自動報警，設(shè)置緊急停止按鈕，一旦出現(xiàn)異常情況，可以隨時中止系統(tǒng)并退出試驗。
系統(tǒng)雖然基本完成了既定的技術(shù)功能，但是，由于設(shè)計過程時間較短，以及本人的知識、技術(shù)水平較為淺薄，因此設(shè)備再某些方面還需進(jìn)一步改進(jìn)，譬如聯(lián)機(jī)反映速度方面。
從設(shè)計的結(jié)果可以看出,對于一項工業(yè)控制系統(tǒng)，都包含了多方面的技術(shù)支持。而且對于任何一項系統(tǒng)只要我們肯努力去探討都可以尋找到更加切實有效的行使方案，可以使整個系統(tǒng)的功能和應(yīng)用再上了一個新臺階。所以這必將使工業(yè)控制系統(tǒng)在未來不遠(yuǎn)的時間內(nèi)朝著更加完善、實用、全面、健康的方向持續(xù)的發(fā)展。
致 謝
經(jīng)過半年多的查資料、整理材料、系統(tǒng)設(shè)計、寫作論書，今天終于可以順利的完成說明書最后的謝辭了，想了很久，要寫下這一段謝詞，自己想想求學(xué)期間的點(diǎn)點(diǎn)滴歷歷涌上心頭，時光匆匆飛逝，四年的努力與付出，隨著論文的完成，大學(xué)的學(xué)習(xí)生活，也宣告結(jié)束。
在畢業(yè)設(shè)計這段時間讓我對基于PLC的藥筒幾何誤差控制系統(tǒng)設(shè)計有了清晰的認(rèn)識，同時讓我對PLC在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的應(yīng)用有了更深層次的了解。從一開始的課題分析，到元器件的選型和采購，再到硬件的設(shè)計和軟件的調(diào)試。一路走來，我學(xué)到了很到課本上學(xué)不到的知識和提高了自己的動手實踐能力。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我不僅大大提高了模型規(guī)劃、系統(tǒng)設(shè)計和軟件編程的能力，自身的各方面的素質(zhì)也得到了提高。同時也培養(yǎng)了我的團(tuán)隊協(xié)作精神。這次課程設(shè)計也提高自學(xué)的能力與軟件應(yīng)用能力，為今后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。
這半年的時間，我學(xué)到了許多東西，不但有學(xué)習(xí)方面得，更學(xué)到了許多作人得道理，對我來講受益非淺．作為一個即將踏入社會得年輕人來講，什么都不懂，沒有任何社會經(jīng)驗。這就要求要有一套學(xué)習(xí)知識的系統(tǒng)，遇到問題自己能通過相關(guān)途徑自行解決能力。因為在工作中遇到問題各種各樣，并不是每一種情況都能把握。在這個時候要想把工作做好一定要有良好的學(xué)習(xí)能力，通過不斷的學(xué)習(xí)從而掌握相應(yīng)技術(shù)，來解決工來中遇到的每一個問題。
在畢業(yè)設(shè)計期間，最需要感謝的是我的指導(dǎo)老師王永華教授，是他的耐心指引讓我眼前一亮，引領(lǐng)我領(lǐng)略到知識的奇妙，開拓我的視野；是他的平易近人與親切讓我們更懂得如何團(tuán)結(jié)互助；是他給了我們戰(zhàn)勝編程開發(fā)過程中的種種困難的勇氣，是他的諄諄教導(dǎo)帶給我們積極探索的追求。
飲其流時思其源，成吾學(xué)時念吾師。在本科學(xué)業(yè)就將完成的時刻，我謹(jǐn)向我的指導(dǎo)老師王永華教授以及學(xué)院的老師們表示誠摯的謝意和崇高的敬意。大學(xué)之大，不在大樓，而在老師。老師們才高八斗，學(xué)富五車，授我以專業(yè)知識；老師們高屋建瓴，寧靜致遠(yuǎn)，予我以嚴(yán)謹(jǐn)之邏輯；大師們博聞多識，學(xué)高身正，是我學(xué)習(xí)的楷模。我祝愿老師們工作順利，再育桃李！在我的周圍總有一群風(fēng)華正茂的有志青年在幫助我，謝謝你們，我的同窗好友，祝愿你們?nèi)f事順意，宏圖大展，前程似錦。
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So be as , on of a so is is is A is a of , 5, 6, 7 1. 1. a of as A A H G G F E C of as in of - A - A - H - G - G - F 0 - E 1 - C to he be by or by on on of ? ? on in In - he on of to to to to in is on is a in of of as of as in of If be as - on to of by be by (5o 5o (5o). - on to to to K. . an of of - n to in of B D. as - n be n to of is a no of of an of of If is m , be to If is to be of he of of of s in of to in 0 100 50 1 54 7 be by An .5 is to a 0.5 mm m. of of of an As be as as a be or or so of ny of or of a by a To to a be to of be to be to (0.2 on a 平面度測量 平面度測量步驟 平面度測量是用于檢查 作臺和劃線臺的平面度。它測定平面是否存在明顯的突起或者凹槽并進(jìn)行量化。如果這些存在明顯的誤差，則可能必須進(jìn)行如刮研等的補(bǔ)救工作。 了解平面度測量的基本原理和方法請參考： 1,平面度測量的 原理 2,評定平面度的標(biāo)準(zhǔn)方法 平面度測量的原理 使 用 平 面 度 測 量 鏡 組 進(jìn) 行 測 量 。 其 中 角 度 干 涉 鏡 （ 和轉(zhuǎn)向鏡（ 接在一起，角度反射鏡（ 接在選定的平面度底座（ 部。角度干涉鏡放置在激光頭和角度反射鏡路徑之間。 圖一：測量原理圖 激光束經(jīng)角度干涉儀內(nèi)部的分光鏡分為兩道。其中一道光束（測量光束 接通過干涉儀并經(jīng)角度反射器中的一個反射鏡反射回干涉儀并回到激光頭。 另一道光束（測量光束 過角度干涉儀的展望鏡射向第二個反射鏡并經(jīng)干涉鏡返回激光光。 角度測量通過比較光束 光路差別（測量結(jié)果與激光頭和干涉鏡的距離無關(guān)）。軟件顯示的“平面度”讀數(shù)是由安裝在平面度底座上的角度反射鏡前、后點(diǎn)的增量高度。這個增量高度由角度測量和平面度底座前后點(diǎn)中心點(diǎn)距離計算。這個距離，稱為點(diǎn)距，必須在測量開始前輸入到校準(zhǔn)軟件中。 對于每一道測量線（見平面度測量的標(biāo)準(zhǔn)方法），角度干涉鏡（安裝在平面度轉(zhuǎn)向鏡）保持靜止，而反射鏡（安裝在平面度底座）沿著檢測路徑以根據(jù)點(diǎn)距定義的增量脈沖移動 。 平面度測量是通過采集一系列當(dāng)角度反射鏡沿著檢測路徑移動的增量高度讀數(shù)實現(xiàn)的 。 圖 2：圖示測量增量變化 如上圖 2 示 ? 位置 I 為開始位置，在該點(diǎn)處干涉儀讀數(shù)為正常值 ? 位置 位置 I 有一個點(diǎn)距距離的位置。干涉儀讀數(shù)將增加一個 距離表示平面度底座“前”、“后”點(diǎn)之間的高度差（沿著數(shù)據(jù)線方向） ? 位置 涉儀的讀數(shù)將變?yōu)?”、“后”點(diǎn)之間的高度差。 ? 同理，在位置Ⅳ讀數(shù)將為 他沿測量路徑的所有順序位置也是如此。 ? 測量路徑 的實際平面度將是讀數(shù) 上數(shù)據(jù)位置點(diǎn) I 的讀數(shù)，如果沒有則為零）的代數(shù)總和。 注意：當(dāng)進(jìn)行平面度測量時，沒有需要進(jìn)行環(huán)境補(bǔ)償，因為兩道光束間在路徑方向上的偏差很小，因而由環(huán)境引起的誤差可以被忽略。 平面度測量的標(biāo)準(zhǔn)方法 為測量一個表面的平面度，必須在表面上定義一系列的測量路徑（ 平面度測量有兩種標(biāo)準(zhǔn)方法： 穆迪法 柵格法 表面的平面度可以定義為兩個包圍著被檢測表面的相互平行平面到表面公共軌線（ 偏差值。如圖 1 所示 。 圖 1：平 面度的定義 一個已知表面的平面底偏差可以和國際標(biāo)準(zhǔn)中的允差進(jìn)行比較 穆迪法 使用穆迪法，測量被限制在如圖 2 所示的八條指定檢測路徑 圖 2：平面的穆迪圖 穆迪法首次由 1955 年提出并隨后獲得廣大的認(rèn)同。該方法提供了一個相對快捷的方式檢測一個平面，檢測結(jié)果表示為沿著八條檢測路徑的輪廓線。是一種可被接受的檢測方式。 這種方法有一個缺點(diǎn)――在所有的八條檢測線上的所有點(diǎn)都必須進(jìn)行測量并標(biāo)定（ 這樣就給定義一個滿足該要求的點(diǎn)距帶來困難，尤其是在狹小的臺面或是表面，槽（ 的位置可能和平面底座所要求的某個點(diǎn)距重疊。 柵格和半柵格法 使用柵格法，任意數(shù)量的路徑將被分為如圖 3 所示覆蓋整個表面的兩個正交方向。 圖 3：表面的柵格圖 使用柵格法，該測量方法的增量原則要求特定路徑上的所有點(diǎn)都必須進(jìn)行測量，因而允許對測量路徑進(jìn)行修改以避免障礙（例如：槽）或在特定區(qū)域提供更多的細(xì)節(jié)。 如圖 4 所示的半柵格法是當(dāng)在一個方向上（如 X 軸）進(jìn)行一系列的測量時，柵格法中的一種特例，但在直角方向上只有輪廓線可使用該方法。 圖 4：表面的半柵格圖 兩種柵格法的共有缺點(diǎn)是它們要求定義一個參考平面。而在其 他方法如穆迪未予是不需要對參考平面進(jìn)行定義的 使用穆迪進(jìn)行平面度測量，執(zhí)行如下步驟： 平面度測量前的工作臺準(zhǔn)備工作 設(shè)置平面度數(shù)據(jù)采集軟件 安裝激光頭及光鏡 平面度光束準(zhǔn)直步驟 數(shù)據(jù)采集 對其他七個測量路徑的安裝及測量 分析采集的平面度數(shù)據(jù)。根據(jù)影響平面度測量精確度的因素一節(jié)檢查數(shù)據(jù)中的測量誤差 平面度測量準(zhǔn)備及設(shè)置 該節(jié)討論的是使用穆迪法進(jìn)行平面度測量的準(zhǔn)備工作。相似的方法也可用于柵格法。 平面工作臺準(zhǔn)備 全面清潔工作臺并停放，與便達(dá)到和環(huán)境相平衡的溫度。使用鉛筆或粉筆在工作臺表面上標(biāo)示 出測量路徑“圖”。 41.5 偏離，作為如圖 1 所示的底座縱向邊界通過前、后點(diǎn)到中線的距離。注意不要在工作臺上標(biāo)示平面度點(diǎn)所經(jīng)過的點(diǎn)，這樣將可能產(chǎn)生測量誤差。 圖 位置 所示，為方便轉(zhuǎn)向鏡的安裝，預(yù)置邊界線在和激光束平等的一邊應(yīng)最少距離平面工作臺的邊界 108最少距離其他三條邊界 753. 這就對可測量的工作臺面積進(jìn)行的限定，有可能不能夠?qū)Ρ砻娴娜棵娣e進(jìn)行標(biāo)示。當(dāng)使用穆迪法時，該限定將因為要同時應(yīng)用于兩個對角軸線及直角軸線上而要求更加嚴(yán)格。在實際使用中，如果對角軸線的限定值小于點(diǎn)距的 1%，則通?？梢匀〉幂^滿意的閉合誤差。雷尼紹數(shù)據(jù)采集軟件可以對任意給定點(diǎn)距和工作臺尺寸選擇適合的目標(biāo)點(diǎn)個數(shù)（即有郊的工作臺面積）提供的支持。 激光頭及光鏡的安裝 定激光頭是水平的，定位后不要移動激光頭。 光 束就最少距離預(yù)置邊界線 831 距離平面工作臺 25 1 如圖 2 所示。 圖 2 有的測量路徑都可以在不移動 光器下進(jìn)行測量，按如圖 3 所示在平面度轉(zhuǎn)向鏡底座上安裝角度干涉鏡。按使帶有單個光鏡孔的面朝向位子，兩個光鏡孔的面朝向角度反射鏡安裝角度干涉鏡。這將在所有測量路徑上使用。第二個平面度轉(zhuǎn)向鏡是用在要求更大光束折射的測量路徑上，見圖 4，5， 6, 7 及 11. 圖 3 測量路徑的選擇及采集 按如下順序沿著每個測量路徑進(jìn)行測量。 對角軸線 置邊界 線 心線 置邊界線 置邊界線 心線 置邊界線 角軸線 每一個測量路徑上對測量全長進(jìn)行光鏡對齊 采集每個測量路徑上的數(shù)據(jù) 如何減小測量誤差將在影響平面度測量精度的因素一節(jié)中討論。 穆迪法測量路徑的設(shè)置 圖 對角軸線 預(yù)置邊界線 中心線 預(yù)置邊界線 預(yù)置邊界線 中心 線 預(yù)置邊界線 圖 對角軸線 集測量路徑的數(shù)據(jù) 安裝并測量其他七條測量路徑 分析采集的數(shù)據(jù)，檢查在“影響平面度測量精度的因素”中討論的測量誤差數(shù)據(jù)。 平面度分析 0 分析軟件包含根據(jù)采集數(shù)據(jù)繪制穆迪圖或者柵格圖的工具 。 分析軟件 我們可以通過點(diǎn)擊平面度數(shù)據(jù)采集軟件菜單欄上的數(shù)據(jù) /分析菜單或是點(diǎn)擊工具欄上的 按鈕使用分析軟件。 在菜單欄中選擇分析選項，可使用如下選項： ? 穆迪圖或者柵格圖 ? 打印穆迪法或者柵格法的數(shù)據(jù) 穆迪法 或是柵格法選項是否可用取決于裝載的文件數(shù)據(jù)。在下面的例子中，使用的是穆迪法 圖 1：穆迪平面度輪廓圖 在輪廓圖上的控制面板使你可以選擇線或是點(diǎn)進(jìn)行分析。使用方向鍵選擇你想要進(jìn)行分析的位置。將顯示選定線或點(diǎn)的以微米為單位的平面度誤差。點(diǎn)擊完成鍵，可以隱藏控制面板。 在三維的表面輪廓圖下方的表格中，都有對穆迪法或是柵格法關(guān)于“平面度范圍”的特性表征。該“范圍”定義的所測量表面平面度就是在“測量平面度的標(biāo)準(zhǔn)方法”中討論的包圍被測量表面的平面間距。 這其中也定義了閉合誤差。 若選用柵格圖，顯示的圖將變?yōu)槿缦拢? 圖 2：柵格平面度輪廓圖 圖形選項 在菜單欄中的圖形 /下面圖和旋轉(zhuǎn)選項使你可以改變圖形有景象。當(dāng)選擇該選項時你將看到下圖： 通過拖拉交點(diǎn)，你可以調(diào)整圖形高度和旋轉(zhuǎn)角。該效果可通過圖 3（對應(yīng)的高度和旋轉(zhuǎn)角為 45 ? 和 75 ? ） 和圖 1（兩者都是 35 ? ）進(jìn)行比較 。 圖 3：改變景象的穆迪圖 菜單欄上的圖形 /單位選項可以改變使用的單位。當(dāng)使用該選項時，如下圖所示： 使 用鼠標(biāo)選擇使用的單位并點(diǎn)擊 合誤差 典型的平面度等高線圖如圖 1 和圖 2 所示。閉合誤差是測量數(shù)據(jù)有效性的表現(xiàn)。 圖 在穆迪圖中，有兩種閉合誤差，對應(yīng)對角軸線和路徑 D 交點(diǎn)的讀數(shù)誤差。兩個誤差分別為閉合誤差 7 和誤差 8. 圖 在柵格法中，定義了四個參考點(diǎn)，通過這些點(diǎn)的 X 軸和 Y 軸則為參考路徑。對應(yīng)于兩個非參考路徑的交點(diǎn)數(shù)量，將會有 N 個閉合誤差。屏幕將顯示最大的誤差。 在使用半柵格法時，將不會有閉合誤差，因為只有的兩個 Y 軸都是參考路徑。 閉合誤差的最大 值預(yù)示測量數(shù)量的有效性。量結(jié)果將被視為是另人滿意的。如果閉合誤差大于這個數(shù)值，那么測量及分析可能需要重新進(jìn)行。 影響平面度測量精確度的因素 下列因素可以影響測量的精確度： 光束準(zhǔn)直誤差； 角度光鏡誤差； 平面度底座點(diǎn)的微分延展系數(shù)； 測量的重復(fù)性； 光束準(zhǔn)直誤差 正如在光束準(zhǔn)直步驟中討論的，光束準(zhǔn)直線和測量路徑的偏差將影響測量的精確度。為保證測量精度允許的最大準(zhǔn)直偏差如下表所示： 0 100 50 1 54 7 準(zhǔn)直過程可通過目測完成 注意： 準(zhǔn)直誤差和 m 的準(zhǔn)直誤差是相等的 平面度底座點(diǎn)的微分延展 平面度底座前、后點(diǎn)的微分延展將引入誤差。在測量過程中應(yīng)盡可能少的接觸 安裝著角度反射鏡的平面度底座，同時使其遠(yuǎn)離過熱或過冷的表面及空氣對流以保持溫度的穩(wěn)定。 測量的重復(fù)性 任何在平面度底座下的污點(diǎn)或是微塵都可能引入測量誤差。測量誤差通常以閉合誤差形式表現(xiàn)。為減小測量誤差，把反射鏡移動到測量路徑中點(diǎn)并將激光測量系統(tǒng)置零，然后將反射鏡沿著測量路徑重復(fù)從一頭移動到另一頭幾次，觀察激光器讀數(shù)。 如果讀數(shù)在 祄 (0.2 復(fù)，則表明工作臺有一個干凈良好的表面。