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標(biāo)題: 簡(jiǎn)單的高精度平面度檢測(cè)方法，大小通吃 [打印本頁(yè)]
作者: 海天一體    時(shí)間: 2021-4-7 09:24
標(biāo)題: 簡(jiǎn)單的高精度平面度檢測(cè)方法，大小通吃
這世界上最平整的東西是什么？是液面，比什么現(xiàn)成的基準(zhǔn)平臺(tái)的精度都要高，而且，不管多大的尺寸，都能保證其平整度均一致（當(dāng)然，排除地球曲率影響）。

接下來(lái)的事，就是如何利用了。

想法是這樣的：將一浮物放入液池中，浮物上架測(cè)量工具如千分表，前后左右移動(dòng)浮物就可以測(cè)量被測(cè)物任意點(diǎn)的平面高度，當(dāng)然，移動(dòng)過(guò)程中，浮物不能有任何旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，否則測(cè)量工具的高度就會(huì)有變化。

接下來(lái)，就是考慮液體的問(wèn)題了，其對(duì)測(cè)量的影響，一是液態(tài)物本身被攪動(dòng)后液面穩(wěn)定問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題的解決，主要只能靠選擇能較快穩(wěn)定下來(lái)的液體來(lái)解決了，其它方法一是等，二是采取計(jì)算機(jī)處理數(shù)值的方法當(dāng)然這個(gè)要采用電子測(cè)量工具；第二個(gè)問(wèn)題是液體的揮發(fā)對(duì)液面高度的影響，這個(gè)在長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量時(shí)會(huì)有些影響，當(dāng)然一般情況下對(duì)精度的影響都可以忽略不計(jì)，解決的主要方法是采用揮發(fā)性低的液體。綜合來(lái)說(shuō)，最好的液體，大概就是水銀了，只要你用得起（其實(shí)這玩意的表面張力有點(diǎn)問(wèn)題，使用時(shí)需考慮如何消除），自用嘛，廢機(jī)油大概最合適了。

這種方法，可以說(shuō)精度非常高，能滿足目前最高等級(jí)的精度要求（限制在于測(cè)量工具的精度），而且，它還有一個(gè)目前所有基準(zhǔn)平臺(tái)都不具備的優(yōu)點(diǎn)：不受塵粒影響。

在設(shè)計(jì)上，為保證其在移動(dòng)過(guò)程中不旋轉(zhuǎn)，可以采用ＸＹ行走機(jī)構(gòu)非連接式將其夾在中間，行走機(jī)構(gòu)的ＸＹ移動(dòng)數(shù)值直接可以作為被測(cè)物體的測(cè)量點(diǎn)位值。家用、偶爾用一下的話，就不用這么復(fù)雜了，了不得多測(cè)幾次然后做后期數(shù)值處理。

如果你對(duì)精度的要求并不是特別高的話，你也可以用這種方法自己做滿足自己要求的大小的高精度基準(zhǔn)平臺(tái)，以后就用這個(gè)基準(zhǔn)平臺(tái)來(lái)測(cè)量你的物件了，當(dāng)然你別忘了給你的測(cè)量工具也做一個(gè)這樣的底座作為與基準(zhǔn)平臺(tái)的接觸面。

提醒一下，液池千萬(wàn)別漏液啊！

ＰＳ：這里面好象有些東西可以申請(qǐng)專利吧？另外，愿意探討的可以說(shuō)說(shuō)自己的看法，不愿意說(shuō)自己閉門(mén)研究更合理更適用的方法然后申請(qǐng)更多的專利也蠻不錯(cuò)，反正大家有利就行了。

這玩意是邊想邊寫(xiě)的，沒(méi)考慮到的地方應(yīng)該很多吧，也沒(méi)去試驗(yàn)，歡迎拍磚。

作者: 譬如朝露    時(shí)間: 2021-4-7 09:47
你倒挺能想的。不過(guò)，個(gè)人認(rèn)為，你的所有假設(shè)是建立在錯(cuò)誤的基礎(chǔ)上的。首先，液面并不平，而且液面受分子張力作用可能成弧形，水滴就是例子
作者: 海天一體    時(shí)間: 2021-4-7 10:00
邊寫(xiě)邊想是容易出問(wèn)題，應(yīng)該是浮物無(wú)論如何旋轉(zhuǎn)，測(cè)量工具的高度都不會(huì)有變化。
作者: 海天一體    時(shí)間: 2021-4-7 10:04
本帖最后由 海天一體 于 2021-4-7 10:08 編輯
譬如朝露 發(fā)表于 2021-4-7 09:47
你倒挺能想的。不過(guò)，個(gè)人認(rèn)為，你的所有假設(shè)是建立在錯(cuò)誤的基礎(chǔ)上的。首先，液面并不平，而且液面受分子張 ...

液體的表面張力是個(gè)問(wèn)題，這個(gè)看具體數(shù)據(jù)，再就是選用表面張力小的液體以減小偏差。
總體說(shuō)來(lái)，應(yīng)該比大理石的精度高得多吧？當(dāng)然，具體得看數(shù)據(jù)。
還有就是，表面張力這東西，其實(shí)可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算以消除其影響的，這個(gè)方法，基本可以消除到其影響忽略不計(jì)的程度。
作者: 海天一體    時(shí)間: 2021-4-7 10:10
所以說(shuō)，一個(gè)思路出來(lái)之后，接下來(lái)就是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，然后思考這個(gè)問(wèn)題可不可以采取措施進(jìn)行改善甚至消除，而不是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了有問(wèn)題就直接放棄。
作者: Camelot    時(shí)間: 2021-4-7 11:20
飄過(guò)
作者: 譬如朝露    時(shí)間: 2021-4-7 11:40
海天一體 發(fā)表于 2021-4-7 10:04
液體的表面張力是個(gè)問(wèn)題，這個(gè)看具體數(shù)據(jù)，再就是選用表面張力小的液體以減小偏差。
總體說(shuō)來(lái)，應(yīng)該比大 ...

不知道你手上的資源如何，就我個(gè)人認(rèn)為，第一，你可能不具備表面張力所有數(shù)據(jù)，需要做實(shí)驗(yàn)。第二，液體的流動(dòng)性，壓縮性受溫度，風(fēng)速度等影響，你必須造一恒壓，恒溫系統(tǒng)。費(fèi)事兒。你不就想拿著液浮軸承來(lái)做移動(dòng)平臺(tái)么？買個(gè)現(xiàn)成的好了，人家基本做成熟了
作者: 海天一體    時(shí)間: 2021-4-7 11:44
這個(gè)搞法，也不受溫度變化影響，調(diào)平也給徹底省了，好處是不少。
任何一個(gè)工廠都可以用這種方法做高精度測(cè)量。
作者: 海天一體    時(shí)間: 2021-4-7 11:49
譬如朝露 發(fā)表于 2021-4-7 11:40
不知道你手上的資源如何，就我個(gè)人認(rèn)為，第一，你可能不具備表面張力所有數(shù)據(jù)，需要做實(shí)驗(yàn)。第二，液體的 ...

第一，你說(shuō)的這些問(wèn)題，有多大影響？與大理石比較如何？影響度是否值得去解決？
第二，如果值得去解決，那么有沒(méi)有有價(jià)值的解決方案？
發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，是科技進(jìn)步的必要思路。
作者: 海天一體    時(shí)間: 2021-4-7 11:57
理論上，這搞法適用于地球直徑以內(nèi)大小的被測(cè)物體，至于地球曲率的影響，完全可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行消除。
作者: henry007    時(shí)間: 2021-4-7 12:17
最終發(fā)現(xiàn)：無(wú)法保證浮臺(tái)平面跟液面平行
作者: 譬如朝露    時(shí)間: 2021-4-7 12:32
本帖最后由 譬如朝露 于 2021-4-7 12:34 編輯
海天一體 發(fā)表于 2021-4-7 11:49
第一，你說(shuō)的這些問(wèn)題，有多大影響？與大理石比較如何？影響度是否值得去解決？
第二，如果值得去解決， ...

那你先解決下液體流動(dòng)性大，受溫度影響大，不連續(xù)平面，你那液面波動(dòng)的問(wèn)題吧。前輩們有做這工作，你把他們沒(méi)解決的問(wèn)題解決了就好了

液面法 ：
     
液平面法是用液平面作為測(cè)量基準(zhǔn)面，液平面由 “連通罐”內(nèi)的液面構(gòu)成，然后用傳感器進(jìn)行測(cè)量。基于連通器工作原理，適合測(cè)量連續(xù)或不連續(xù)的大平面的平面度，但測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，且對(duì)溫度敏感，僅適用于測(cè)量精度較低的平面。

作者: 海天一體    時(shí)間: 2021-4-7 14:09
henry007 發(fā)表于 2021-4-7 12:17
最終發(fā)現(xiàn)：無(wú)法保證浮臺(tái)平面跟液面平行

這個(gè)不需要，根本在于測(cè)具的位置，其它辦法怎么用，這時(shí)還是這么用。
作者: 海天一體    時(shí)間: 2021-4-7 20:45
好象發(fā)錯(cuò)版塊了
作者: 未來(lái)第一站    時(shí)間: 2021-4-7 22:53
看的一頭霧水。
作者: tianji2wn    時(shí)間: 2021-4-8 09:39
好家伙，好久沒(méi)看見(jiàn)這么有意思的民科想法了，簡(jiǎn)單與高精度兩件事一定是矛盾的
作者: 狀態(tài)失控    時(shí)間: 2021-4-8 10:39
不小心打了個(gè)噴嚏。。。。
作者: happilly    時(shí)間: 2021-4-8 11:07
沒(méi)看明白
作者: 海天一體    時(shí)間: 2021-4-8 11:31
tianji2wn 發(fā)表于 2021-4-8 09:39
好家伙，好久沒(méi)看見(jiàn)這么有意思的民科想法了，簡(jiǎn)單與高精度兩件事一定是矛盾的

當(dāng)年困擾德國(guó)（好象是）的玻璃鏡片制作消氣泡的解決方法，也是挺簡(jiǎn)單的。
作者: 海天一體    時(shí)間: 2021-4-8 11:34
tianji2wn 發(fā)表于 2021-4-8 09:39
好家伙，好久沒(méi)看見(jiàn)這么有意思的民科想法了，簡(jiǎn)單與高精度兩件事一定是矛盾的

其實(shí)不是大家沒(méi)有有意思的想法，而是現(xiàn)在的專利法讓人不愿意將自己的想法發(fā)給大家看。
作者: 譬如朝露    時(shí)間: 2021-4-8 12:14
海天一體 發(fā)表于 2021-4-7 20:45
好象發(fā)錯(cuò)版塊了

是發(fā)錯(cuò)了地方，你這更適合發(fā)知乎上。分享的動(dòng)機(jī)是什么？想讓人分享，需要了解大家分享的動(dòng)機(jī)是什么？你這篇貼子未涉及核心技術(shù)，別人根本不知道你掌握些什么？學(xué)術(shù)上的討論不太適合這里。而且我覺(jué)得你若不能解決你移動(dòng)過(guò)程中，液面隨被測(cè)面波動(dòng)的瞬時(shí)態(tài)問(wèn)題，你連精度都不能保證。而這些東西，三言兩語(yǔ)根本說(shuō)不清，那你想要的分享是什么？至于專利，不能實(shí)現(xiàn)的專利可以歸屬于垃圾專利一類。況且我等學(xué)歷低，學(xué)術(shù)上的東西更適合到大學(xué)專業(yè)論壇上同專家討論。
作者: 海泰模具-LY    時(shí)間: 2021-4-8 18:11
沒(méi)看明白
作者: 遠(yuǎn)祥    時(shí)間: 2021-4-9 01:50
理解上面的東西，實(shí)際如果沒(méi)有誤差，就能達(dá)到理想的結(jié)果！
作者: oldpipe    時(shí)間: 2021-4-9 10:07
從純理論觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，在地球上，任何“平靜”的液面都是球面而不是平面。
作者: taxuex1    時(shí)間: 2021-4-9 10:28
我覺(jué)得你不能把液體當(dāng)作一個(gè)剛性平臺(tái)來(lái)處理
作者: 海天一體    時(shí)間: 2021-4-9 11:05
taxuex1 發(fā)表于 2021-4-9 10:28
我覺(jué)得你不能把液體當(dāng)作一個(gè)剛性平臺(tái)來(lái)處理

這個(gè)你就算想把它當(dāng)作剛性平臺(tái)也沒(méi)辦法做到啊。
作者: 3983596    時(shí)間: 2021-4-9 11:55
沒(méi)看懂，請(qǐng)繪個(gè)示意圖
作者: 邢云鶴    時(shí)間: 2021-4-9 13:27
看看
作者: 大蘿卜    時(shí)間: 2021-4-9 17:13
工件浮在液面上能保證平衡嗎？
作者: 海天一體    時(shí)間: 2021-4-10 21:02
大蘿卜 發(fā)表于 2021-4-9 17:13
工件浮在液面上能保證平衡嗎？

第一步，提出問(wèn)題。第二步，探討產(chǎn)生問(wèn)題的原因。第三步，觀察問(wèn)題的特征值。第四步，針對(duì)原因與特征值，思考解決問(wèn)題的辦法。
以上四步，并不是解決問(wèn)題的最佳思路，但如果你能做好這四步，你會(huì)站在絕大多數(shù)人的前面。
作者: 成形極限    時(shí)間: 2021-4-11 15:39
這種方法早都有了，早期的資料里有，理論可行，因?yàn)椴粚?shí)用，后來(lái)就淘汰了，
作者: cmx    時(shí)間: 2021-4-11 20:00
最平是液面沒(méi)錯(cuò).上世紀(jì)50年代就有人利用. 了解下"浮法玻璃"
作者: lgh999111    時(shí)間: 2021-4-25 16:40
沒(méi)有用, 完全是不考慮實(shí)踐的空想, 如何快速消除液面波動(dòng)?測(cè)量1平米的平面度花一個(gè)月的時(shí)間有意義么?   如何保證被測(cè)物能夠漂浮在液面上?如何保證被測(cè)表面正好是和液面平行的?別說(shuō)被測(cè)物是厚度極度均勻的平板,那就沒(méi)什么可測(cè)量的了.  如何保證安裝檢具的框架和液面完全平行?  不是說(shuō)有這個(gè)想法不對(duì),是有這個(gè)想法但是不知道哪些是關(guān)鍵因素,故意忽略要解決的問(wèn)題,光想著美好的未來(lái)就沒(méi)意思了.



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