GB/T 34874.3-2017

紅寶石標(biāo)準(zhǔn)球模體

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1. 產(chǎn)品介紹與結(jié)構(gòu)

A. 1.  紅寶石標(biāo)準(zhǔn)球

表面粗粒度Ra不大于0.05μm；直徑和形狀誤差經(jīng)過校準(zhǔn)，形狀誤差MPE：1.0μm，圓度≤1μm，圓度直徑不應(yīng)大于X射線三維尺寸測量機(jī)測量空間對角線的20%。

校準(zhǔn)：探測形狀（ PF）、尺寸誤差（ Ps）。

A.2.  多球標(biāo)準(zhǔn)器

最小球心距小于30 mm；最大球心距大于 X 射線三維尺寸測量機(jī)測試位置空間對角線長度的 66%，其校準(zhǔn)結(jié)果的擴(kuò)展不確定度 U≤1μm，k =2。校準(zhǔn)：長度測量誤差(E)。

A. 3.  校準(zhǔn)設(shè)備

主要校準(zhǔn)設(shè)備可選用多種類型材料制成，推薦使用紅寶石。支承球的圓棒可采用低密度材料制成，應(yīng)避免使用對 X 射線具有強(qiáng)烈吸收能力材料，如鋼鐵等。

單位為毫米

圖A. 1  紅寶石標(biāo)準(zhǔn)球結(jié)構(gòu)圖

A.4.  校準(zhǔn)規(guī)范

JJF0022-2023 X 射線三維尺寸測量機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范，適用于具有三維幾何尺寸測量功能 的線陣掃描方式和錐束掃描方式的 X 射線三維尺寸測量機(jī)的校準(zhǔn)。

表 A. 1   計(jì)量特性

2. 校準(zhǔn)方法

A. 5.  探測形狀誤差

1、選定量程內(nèi)的任意兩個(gè)放大倍率，兩個(gè)放大倍率需覆蓋 X 射線三維尺寸測量機(jī)量程的 66%。每個(gè)放大倍率下選取視窗內(nèi)上中下三個(gè)位置放置標(biāo)準(zhǔn)球，上下位置到視窗邊沿距離需要保證大于 5 mm，測量探測形狀誤差。

2、通過三維軟件，在每個(gè)測量位置球面均勻分布采集不小于 25 個(gè)測量點(diǎn)，探測采點(diǎn)分布，利用最小二乘法擬合高斯球面 。計(jì)算各測量位置選定球冠表面數(shù)據(jù)點(diǎn)與球心之間的距離 Ri，其中最大距離 Rmax，i與最小距離 Rmin， i之差即為該位置的探測形狀誤差PF， i ，按公式計(jì)算 。取六個(gè)位置中的探測形狀誤差的最大值作為最終測量結(jié)果。

A.6.  探測尺寸誤差

放置位置與探測形狀誤差的放置位置一致。通過三維軟件在每個(gè)測量位置球面均勻分布采集不小于25個(gè)測量點(diǎn)，探測采點(diǎn)分布，利用最小二乘法擬合高斯球面。各測量位置高斯擬合球的直徑測量值與紅寶石球的直徑校準(zhǔn)值之差即為該位置的探測尺寸誤差PS, i ，按公式計(jì)算。取六個(gè)位置中的探測尺寸誤差的最大值作為最終測量結(jié)果。

A.7.  長度測量誤差

1、通過調(diào)整放大倍率設(shè)置旋轉(zhuǎn)臺的位置，將多球標(biāo)準(zhǔn)器安裝固定在旋轉(zhuǎn)臺中心，選擇兩個(gè)不同的放大倍率位置測量長度測量誤差。

2、測量空間七個(gè)方位，各個(gè)空間測量方位的分布，長度測量誤差的空間測量方位見圖，每個(gè)方位至少五組長度尺寸，共計(jì)不少于 35 組長度尺寸；每組測量三次 ，最小的長 度尺寸不超過 30 mm ；最大的一組長度尺寸大于測試位置空間對角線長度的66%。

3、使用 X 射線三維尺寸測量機(jī)掃描得到多球標(biāo)準(zhǔn)器的原始數(shù)據(jù)。

4、對 X 射線三維尺寸測量機(jī)掃描后得到多球標(biāo)準(zhǔn)器的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu) ，對 35個(gè)   球心距相關(guān)聯(lián)的球面進(jìn)行采集測量點(diǎn)并利用最小二乘法進(jìn)行擬合求出球心坐標(biāo) ，計(jì)算   球心距 Lk, 1， Lk,2， Lk,3… … Lk, 34， Lk, 35 。則各個(gè)位置的長度測量誤差 Ei ，按公式計(jì)算。

表 A. 2   測量空間方位

圖A.2  長度測量誤差的空間測量方位

圖A.3 紅寶石標(biāo)準(zhǔn)球示意圖