[发明专利]非连续平面平面度在线测量系统和方法

权利要求书

1.非连续平面平面度在线测量系统，包括传感器列阵、数据采集和模数转换模块、数据处理与显示模块及为系统供电的电源模块；数据采集和模数转换模块、数据处理与显示模块及为系统供电的电源模块装设在一个控制箱的箱体内；

    其特征在于：

    传感器列阵由四个传感器和四个前置器组成，四个传感器分别与对应的一个前置器连接；四个前置器分别与数据采集和模数转换模块的对应接口连接；    

    前置器将对应的传感器测得的距离数值转化为-10V-+10V的电信号传给数据采集和模数转换模块；

    数据采集和模数转换模块是一个基于DSP的嵌入系统，包括16位A/D转换器和采集电路及DSP处理器，具有数据采集控制，模数转换和被测平面形状识别功能；

    数据处理与显示模块由一台平板计算机和人机界面组成。

2.根据权利要求1所述的非连续平面平面度在线测量系统，其特征在于所述传感器为电涡流传感器或适用于不同表面的距离传感器。

3.非连续平面平面度在线测量系统，其特征在于采用包括如权利要求1所述的非连续平面平面度在线测量系统和改进最小二乘逐次两点法平面度误差分离算法进行测量，具体包括下述步骤：

第一步：将装有数据采集和模数转换模块、数据处理与显示模块、四个前置器和为系统供电的电源模块的控制箱装设在机床上，四个传感器呈正方形布设，并通过对应的传感器夹具分别固定在机床的工作台上，且位于被检测基座平面的上方，启动电源，设定平面的大小；

第二步：扫描被测平面，移动机床工作台，将传感器列阵停在起始位置，按控制箱上的复位按钮，令机床工作台按设定线路移动，每次传感器列阵到达一行的尽头时，都应将机床工作台移动到下一行的起始位置并停止机床，然后再启动机床，令传感器列阵开始扫描该行，并在机床工作台开始移动的那一刻按下复位按钮，依此类推进行扫描被测平面；

第三步：当整个被测平面被扫描完毕后，如权利要求1所述的非连续平面平面度在线测量系统能自动对采集的数据进行误差分离和评定；

误差分离和评定采用的是基于改进型最小二乘逐次两点法作平面度误差分离，该方法运用了误差分离矩阵自适应矩阵构造，滤除非连续平面上并不存在于被测平面上点对轨道和传感器误差的不良影响，用最小二乘法求出被测面各点的平面度误差值，再根据平面度误差的评定准则和方法进行平面度误差的评定，得出被测平面各被测点的高度差，获得整个不连续平面的平面度误差，即完成非连续平面平面度的测量，并能进行数据保存和显示。