[发明专利]散斑干涉形变测量系统校准方法及加载装置

说明书

一种散斑干涉形变测量系统校准方法及加载装置，将试样形变测量校准转换为位移测量校准且校准区域位移量与位移驱动装置的位移一致，全场变形均在弹性变形范围内；进而通过各部件结构设计确保该加载位移量的精度及可重复性以满足校准需要的精度及重复性要求；最后利用散斑形变测量解算特点，通过对待校准区域的校准实现对散斑干涉测量系统的全场测量校准。本发明具有稳定高精度的特点，可以用于确定测量标准与形变加载装置示值之间关系的形变加载方法及装置，可广泛应用于形变测量校准领域中。

技术领域

本发明涉及的是一种机械测量领域的技术，具体是一种散斑干涉形变测量系统校准方法及加载装置。

背景技术

形变测量是数字散斑干涉测量方法应用的一个重要方向，但对于相关测量系统的校准，目前尚无通用可靠的方法。国标JJF1001-2011中对校准的定义是：确定由测量标准提供的量值与相应示值之间的关系，用此信息确定由示值获得测量结果的关系。对于测量系统的校准，需要确定测量标准提供的量值与形变加载装置的示值之间的关系，用待校准测量系统对形变加载装置各加载点进行测量，获得形变加载装置示值与测量结果的关系，实现对测量系统的校准。然而对于形变值并无测量标准提供的量值与之对应。

发明内容

本发明针对现有散斑干涉形变测量系统无法校准，使得数字散斑干涉方法测量值的准确性无法验证的问题，提出一种散斑干涉形变测量系统校准方法及加载装置，具有稳定高精度的特点，可以用于确定测量标准与形变加载装置示值之间关系的形变加载方法及装置，可广泛应用于形变测量校准领域中。

本发明是通过以下技术实施例实现的：

本发明涉及一种散斑干涉形变测量系统校准方法，将试样形变测量校准转换为位移测量校准且校准区域位移量与位移驱动装置的位移一致，全场变形均在弹性变形范围内；进而通过各部件结构设计确保该加载位移量的精度及可重复性以满足校准需要的精度及重复性要求；最后利用散斑形变测量解算特点，通过对待校准区域的校准实现对散斑干涉测量系统的全场测量校准。

所述的试样为圆盘形薄壁零件，包括位于中心的待校准区域、中部形变区域和外周固紧区域，其中：待校准区域的厚度为周围其余区域厚度的10倍以上，试样中部形变区域为弹性变形区域。

所述的试样待校准区域的厚度建议为周围其余区域厚度的10倍以上。

所述的将试样形变测量校准转换为位移测量校准，通过加载装置实现，该加载装置包括：压电促动器、促动器基座和试样基座，其中：压电促动器固定于促动器基座上，试样的外周固定于试样基座，中心区域与压电促动器通过螺纹固定连接以产生同样位移。

所述的转换，将试样形变测量校准转换为位移测量校准，建立测量标准提供的量值与待校准区域位移值之间的关系。

所述的全场测量校准是指：待校准区域形变值解算过程中，相位的解包裹遍历了外周固紧区域参考点、中部形变区域至该区域的所有点，对待校准区域的校准视为全场测量校准的等价。

技术效果

与现有技术相比，本发明为散斑干涉形变测量系统校准提供了一种方法及加载装置，可以实现形变测量校准，其扩展测量不确定度可以达0.2μm(K＝2)。

附图说明

图1为本发明主视图；

图2为本发明俯视图；

图3为本发明左视图；

图4为本发明右视图；

图5为待校准散斑干涉测量系统对该加载装置加载5μm位移时测得的试样全场包裹的相位图；

图6为待校准散斑干涉测量系统对该加载装置加载5μm位移时测得的试样全场解包裹后相位图；