1. Фактическое значение резолюции
Разрешение относится к минимальной единице измерения, которую может отображать оптическая шкала (или энкодер) прибора. В отрасли производства измерительных приборов с вертикальной разверткой обычно используется значение разрешения 0,001 мм (т.е. 1 мкм), хотя это значение служит лишь общим отраслевым ориентиром, и фактические конфигурации могут различаться у разных производителей и моделей. Разрешение отражает возможности системы отображения по делению — насколько малым шагом может «считывать» прибор, — но оно не отражает точность измерения. Рассмотрим стальную линейку с шагом деления 1 мм: если сами линии деления имеют погрешность по ширине 0,5 мм, то даже если показание достигнет отметки 1 мм, фактический результат измерения все равно может отличаться на 0,5 мм. Разрешение отвечает на вопрос «насколько точное показание»; точность отвечает на вопрос «насколько правильное показание».
2. Правильный критерий точности: MPE_E
Фактическая точность измерения прибора должна определяться на основе максимально допустимой погрешности показаний (MPE_E), указанной в протоколе проверки. MPE_E обычно выражается формулой, зависящей от измеренной длины (L, в мм), что означает, что допустимое отклонение между показаниями прибора и истинным значением различается для разных измеренных длин. Общее правило: чем больше измеренная длина, тем шире диапазон допустимой погрешности.
Это означает, что один и тот же прибор будет иметь разные допустимые погрешности при измерении элемента размером 10 мм и элемента размером 200 мм. Следовательно, одно значение разрешения не может определить, соответствует ли прибор требованиям допуска для конкретной заготовки. Фактическую длину измеряемого размера и соответствующее значение MPE_E необходимо учитывать совместно.
Стоит отметить, что некоторые производители измерительных приборов указывают в документации на свою продукцию качественные характеристики, такие как «точность на микронном уровне», не публикуя при этом конкретные значения MPE_E. Такие описания лишь указывают порядок величины точности и не могут заменить протокол проверки для определения допусков. На этапе выбора следует запросить полный протокол заводской проверки непосредственно у поставщика.
3. Типичные проявления в производстве
На практике эта концептуальная путаница обычно проявляется следующим образом: заготовка имеет допуск на вытяжку ±0,01 мм, и пользователь использует для контроля визуальный измерительный прибор с заявленным разрешением 0,001 мм, рассуждая, что разрешение намного меньше допуска и, следовательно, должно быть достаточным. Однако при фактических измерениях повторные измерения одной и той же детали показывают заметные отклонения, и повторяемость не соответствует ожиданиям.
Такая ситуация обычно не вызвана недостаточным разрешением. Разрешение 0,001 мм означает лишь то, что показания на дисплее отображаются с точностью до трех знаков после запятой. Факторы, влияющие на стабильность результатов измерений, — включая тепловой дрейф колонны по оси Z, ошибки прямолинейности и проскальзывание направляющих, а также ошибки установки оптической шкалы — могут приводить к отклонениям на микронном уровне, значительно превышающим уровень точности, подразумеваемый разрешением. Для решения таких проблем необходимо проверять механическую систему и, при необходимости, повторно компенсировать ошибки, а не полагаться на более высокое заявленное разрешение.
4. Рекомендации по выбору и использованию
При выборе измерительного прибора следует запросить у поставщика полный отчет о проверке, уделяя особое внимание конкретным значениям MPE_E в различных диапазонах длин. Эти значения следует сравнить с требованиями к допускам предполагаемой продукции. В качестве общего правила, значение MPE_E прибора должно находиться в пределах от 1/3 до 1/5 от допуска заготовки, чтобы обеспечить достаточный запас прочности в результатах измерений.
В процессе эксплуатации разрешение не должно служить прямым основанием для определения допусков. Для критически важных размеров рекомендуется оценивать фактические возможности измерения путем многократных измерений и проверки с помощью эталонных стандартов, а не полагаться исключительно на количество отображаемых цифр.
В качестве примера рассмотрим видеоизмерительные системы JATEN. В описании продукта JTDIM-200 указывается, что он обеспечивает «микронную точность», оснащен прецизионными линейными шкалами, телецентрической оптической системой и гранитным основанием. Модель JTDIM3020 имеет две 20-мегапиксельные ПЗС-матрицы в паре с двусторонними телецентрическими линзами (сверхнизкий уровень искажений), трехкоординатную сервоприводную систему Mitsubishi и разработанную компанией систему управления программируемым источником света со встроенным датчиком яркости. Две модели различаются по конфигурации оборудования, но для обеих фактическая точность измерений должна быть проверена по данным MPE_E в заводском протоколе проверки и оценена в контексте конкретного сценария применения для обеспечения надежных результатов измерений.
Для получения более подробной информации посетите: https://www.jatentech.com/products/video-measuring-machine