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GB/T 34874.3-2017

红宝石标准球模体

>>>说明书<<<

1. 产品介绍与结构

A. 1.  红宝石标准球

表面粗粒度Ra不大于0.05μm；直径和形状误差经过校准，形状误差MPE：1.0μm，圆度≤1μm，圆度直径不应大于X射线三维尺寸测量机测量空间对角线的20%。

校准：探测形状（ PF）、尺寸误差（ Ps）。

A.2.  多球标准器

最小球心距小于30 mm；最大球心距大于 X 射线三维尺寸测量机测试位置空间对角线长度的 66%，其校准结果的扩展不确定度 U≤1μm，k =2。校准：长度测量误差(E)。

A. 3.  校准设备

主要校准设备可选用多种类型材料制成，推荐使用红宝石。支承球的圆棒可采用低密度材料制成，应避免使用对 X 射线具有强烈吸收能力材料，如钢铁等。

单位为毫米

图A. 1  红宝石标准球结构图

A.4.  校准规范

JJF0022-2023 X 射线三维尺寸测量机校准规范，适用于具有三维几何尺寸测量功能 的线阵扫描方式和锥束扫描方式的 X 射线三维尺寸测量机的校准。

表 A. 1   计量特性

2. 校准方法

A. 5.  探测形状误差

1、选定量程内的任意两个放大倍率，两个放大倍率需覆盖 X 射线三维尺寸测量机量程的 66%。每个放大倍率下选取视窗内上中下三个位置放置标准球，上下位置到视窗边沿距离需要保证大于 5 mm，测量探测形状误差。

2、通过三维软件，在每个测量位置球面均匀分布采集不小于 25 个测量点，探测采点分布，利用最小二乘法拟合高斯球面 。计算各测量位置选定球冠表面数据点与球心之间的距离 Ri，其中最大距离 Rmax，i与最小距离 Rmin， i之差即为该位置的探测形状误差PF， i ，按公式计算 。取六个位置中的探测形状误差的最大值作为最终测量结果。

A.6.  探测尺寸误差

放置位置与探测形状误差的放置位置一致。通过三维软件在每个测量位置球面均匀分布采集不小于25个测量点，探测采点分布，利用最小二乘法拟合高斯球面。各测量位置高斯拟合球的直径测量值与红宝石球的直径校准值之差即为该位置的探测尺寸误差PS, i ，按公式计算。取六个位置中的探测尺寸误差的最大值作为最终测量结果。

A.7.  长度测量误差

1、通过调整放大倍率设置旋转台的位置，将多球标准器安装固定在旋转台中心，选择两个不同的放大倍率位置测量长度测量误差。

2、测量空间七个方位，各个空间测量方位的分布，长度测量误差的空间测量方位见图，每个方位至少五组长度尺寸，共计不少于 35 组长度尺寸；每组测量三次 ，最小的长 度尺寸不超过 30 mm ；最大的一组长度尺寸大于测试位置空间对角线长度的66%。

3、使用 X 射线三维尺寸测量机扫描得到多球标准器的原始数据。

4、对 X 射线三维尺寸测量机扫描后得到多球标准器的原始数据进行重构 ，对 35个   球心距相关联的球面进行采集测量点并利用最小二乘法进行拟合求出球心坐标 ，计算   球心距 Lk, 1， Lk,2， Lk,3… … Lk, 34， Lk, 35 。则各个位置的长度测量误差 Ei ，按公式计算。

表 A. 2   测量空间方位

图A.2  长度测量误差的空间测量方位

图A.3 红宝石标准球示意图