Видеоизмерительная машина может показаться очень точной, но на самом деле она сложнее, чем представляет себе большинство людей. Когда я только начинал, я думал, что высокой точности единичного измерения достаточно. Однако практическая работа быстро убедила меня, что повторяемость — это ключ к успеху. Например, когда я измерял диаметр кончика микрошестерёнок на лабораторном столе с помощью микроскопа с большим увеличением и прецизионной ПЗС-камеры, единичное измерение могло быть очень точным. Однако при последовательном измерении нескольких одинаковых деталей результаты часто колебались. Позже я понял, что даже незначительные изменения интенсивности освещения, нестабильная фокусировка или незначительные различия в траекториях измерения могут привести к противоречивым данным. Именно тогда я по-настоящему понял, что высокая точность без повторяемости имеет ограниченную ценность.

За годы своего опыта измерений я убедился, что стабильность оборудования имеет решающее значение. Гранитные основания и портальные конструкции не являются декоративными элементами, а снижают погрешности, вызванные вибрацией и тепловым расширением. Я лично настраивал различные машины и заметил, что замена их на высокожёсткие рамы значительно повышает стабильность результатов измерений. Прецизионные направляющие и шкалы высокого разрешения обеспечивают точное позиционирование и минимальный механический дрейф. Оптические компоненты также важны: линзы и датчики высокого разрешения обеспечивают чёткое изображение, повышая надёжность распознавания кромок. Ранее использование линз с низким разрешением часто приводило к значительным расхождениям результатов повторных измерений одной и той же детали, в то время как линзы с высоким разрешением минимизировали эти расхождения.

Программные алгоритмы — ещё одна ежедневная проблема. Алгоритмы субпиксельного обнаружения и подгонки границ помогают улавливать едва заметные различия в размерах и уменьшать ошибки квантования пикселей. Такие функции, как автофокусировка, непрерывное масштабирование и автоэкспозиция, часто используются в моих измерениях, обеспечивая единообразие условий и минимизируя вариации оператора. Я часто измеряю несколько одинаковых деталей последовательно; после корректировки программ измерений стабильность данных значительно повысилась. Пакетные программы измерений и стандартизированные траектории измерений критически важны для повторяемости. По личному опыту, даже последовательность измерений одинаковых деталей может повлиять на результаты.

Я также глубоко ценю стандартизированные процедуры измерений. Я всегда размещаю образцы одинаково, поддерживаю одинаковую интенсивность освещения и угол наклона, а также слежу за тем, чтобы даже незначительные отклонения не влияли на распознавание кромок. Не следует игнорировать факторы окружающей среды: температура, влажность и лёгкая вибрация стола могут вносить изменения. При измерении электронных компонентов я заметил, что без контроля температуры или гашения вибраций результаты последовательных измерений заметно колебались.

Подводя итог, можно сказать, что точность и повторяемость — это не одно и то же. Высокая точность единичного измерения не гарантирует стабильных результатов. За годы измерений микрошестерёнок, прецизионных пресс-форм и электронных компонентов я пришёл к выводу, что стабильное оборудование, оптимизированное программное обеспечение, стандартизированные процедуры и контролируемые условия — это то, что обеспечивает точность и надёжность измерений. Эти, казалось бы, незначительные корректировки часто имеют большее значение, чем любая цифра, и являются ключом к действительно надёжным измерениям на практике.

Эта статья делится моим многолетним опытом измерений и предназначена исключительно для технического ознакомления. Результаты измерений могут различаться в зависимости от оборудования, окружающей среды и условий эксплуатации.