Institutionen, die jährliche Prüfung von Geräten ausführen

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Interferenzkalibrierungsverfahren

I. Zweck

Gewährleisten Sie die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messergebnisse des Interferometers, damit sie den Anforderungen der Anwendung und den einschlägigen Normen entsprechen.

II. Anwendungsbereich

Geeignet für die Kalibrierung von [spezifischen Modellen oder Typen] von Interferometern.

3. Kalibrierungsgrundlage

[Liste der einzuhaltenen Länder, Industrienormen oder Kalibrierungsrichtlinien der Gerätehersteller usw.]

Kalibrierung der Umweltbedingungen

1. Temperatur: 20 ° C ± 2 ° C, die Temperaturänderung während der Kalibrierung nicht mehr als 1 ° C pro Stunde. Temperaturschwankungen beeinflussen die Größe der optischen Komponenten und die Laserwellenlänge, was zu Messfehlern führt. Eine stabile Temperatur kann mit Geräten wie Klimaanlagen, Thermostaten und mehreren Temperatursensoren im Messbereich in Echtzeit überwacht werden.

2. Feuchtigkeit: 40% - 60% RH, Feuchtigkeitsänderungen nicht mehr als 5% RH pro Stunde. Hohe Feuchtigkeit macht es leicht, dass die Oberfläche der optischen Komponenten Wasserdampfkondensation oder Korrosion erzeugt, was die optischen Eigenschaften beeinflusst. Es kann über Entfeuchter, Befeuchter und Feuchtigkeitssensoren reguliert und überwacht werden.

3. Schwingungen: Die Schwingungsamplitude ist kleiner als [X] μm und die Frequenz ist kleiner als [X] Hz. Äußere Vibrationen können die Störstreifen instabil machen und die Messgenauigkeit beeinträchtigen. Stellen Sie das Interferometer auf einer isolierten Plattform und fern von Schwingungsquellen wie großen Maschinen, Aufzügen usw.

4. Sauberkeit: Die Arbeitsumgebung sollte sauber gehalten werden, um zu vermeiden, dass Staub, Partikel und andere Schadstoffe in das Interferometer-Innere verschmutzen die optischen Komponenten. Luftreinigungsgeräte können in der Umgebung installiert und der Arbeitsbereich regelmäßig gereinigt werden.

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V. Kalibrierungsausrüstung und Werkzeuge

1. Standardteile: Standardmaßstücke mit hoher Genauigkeit und Rückverfolgbarkeit, Standardflachen Spiegel, Standard-Kugelreflektor usw., deren Genauigkeitsklasse höher ist als die Genauigkeitsanforderungen des kalibrierten Interferometers. Zum Beispiel kalibrieren Sie ein Interferometer, das eine Länge misst, und verwenden Sie eine Standard-Blockgenauigkeitsklasse, die auf Nanometern liegt.

2. Hilfswerkzeuge: Staubfreies Wischtuch, wasserfreies Ethanol, Linsenpapier zur Reinigung von optischen Komponenten; Präzisionsverstellhalter zur Fixierung und Einstellung der Position des Standardteils gegenüber dem Interferometer; Das Lichtleistungsmesser wird verwendet, um die Lichtleistung der Laserlichtquelle zu erkennen.

6. Kalibrierungsanforderungen

Das Kalibrierungspersonal muss fachlich ausgebildet sein, sich mit den Arbeitsprinzipien, Betriebsmethoden und Kalibrierungsprozessen des Interferometers vertraut machen, über relevante Messkenntnisse und -fähigkeiten verfügen und entsprechende Zertifikate zur Messkalibrierung besitzen.

Kalibrierungsprojekte und Methoden

a) Erscheinungs- und Funktionsprüfung

1. Erscheinungsprüfung: das Gehäuse des optischen Beobachtungsinterferometers sollte ohne Beschädigung, Verformung, Kratzer, Rost und andere Mängel sein; Die Anzeige zeigt klar, keine Schwierigkeiten, Highlights und andere Probleme; Die Tasten funktionieren normal, ohne Verzögerungen und Ausfälle; Alle Schnittstellen sind normal verbunden, ohne zu lösen oder zu beschädigen.

2. Funktionsprüfung: Schalten Sie die Stromversorgung an, öffnen Sie das Interferometer und prüfen Sie, ob die Selbstprüfungsfunktion des Instruments normal ist; In Übereinstimmung mit dem Gerätebetriebshandbuch werden die Funktionen des Messmodusschalters, der Datenspeicherung, der Datenübertragung und der Parametereinstellung des Interferometers getestet, um sicherzustellen, dass alle Funktionen normal realisiert werden können.

(2) Laserwellenlängenkalibrierung

Referenznormalwahl: Wählen Sie einen metrisch kalibrierten und nachverfolgbaren Wellenlängennormator, dessen Wellenlängenunssicherheit die Kalibrierungsanforderungen erfüllt.

2. Kalibrierungsschritt: Anpassung des Wellenlängenstandards an den Laserausgangsanschluss des Interferometers; Starten Sie das Interferometer und den Wellenlängennormarder und setzen Sie die Wellenlängenmessungsfunktion auf dem Interferometer ein, bis das Gerät stabilisiert ist; Aufzeichnung der Laserwellenlängenwerte, die mit dem Interferometer gemessen wurden, und Vergleich mit den Nennwerten des Wellenlängennormalisers; Wenn die Abweichung von Messwerten und Nennwerten über den zulässigen Bereich hinausgeht, kalibrieren Sie die Wellenlänge gemäß dem Bedienungshandbuch des Interferometers durch Anpassung der relevanten Parameter der Laserlichtquelle (wie Strom, Temperatur usw.), um die Abweichung von Messwerten und Nennwerten innerhalb des zulässigen Bereichs zu ermöglichen.

(3) Messlängenfehlerkalibrierung

1. Standardblock-Vorbereitung: Wählen Sie eine Reihe von Standardblocks mit unterschiedlichen Längenspezifikationen, der Längenbereich des Blocks sollte den häufig verwendeten Messbereich des Interferometers abdecken und die Genauigkeitsklasse des Blocks erfüllt die Kalibrierungsanforderungen. Zum Beispiel können für ein Interferometer mit einem Messbereich von 0 bis 100 mm Standardmesserblöcke mit Längen von 10 mm, 25 mm, 50 mm, 75 mm und 100 mm ausgewählt werden.

2. Kalibrierungsschritt: Kontaktieren Sie den Messkopf des Interferometers mit einem Ende des Standard-Messblocks, um sicherzustellen, dass der Kontakt gut ist und die Messrichtung korrekt ist; Einrichten der Messlängenfunktion auf dem Interferometer und Durchführung der Messungen; Aufzeichnung der gewonnenen Längenwerte, die mit dem Interferometer gemessen wurden, und Vergleich mit den Nennlängenwerten des Standardblocks; Berechnen Sie den Messwertfehler mit der Formel: Messwertfehler = Messwert - Nominalwert; Nach den oben genannten Schritten werden die Messungen und Berechnungen der Darstellungsfehler für Standardblöcke unterschiedlicher Länge durchgeführt; Zeichnet eine Kurve der Beziehung zwischen den Wertfehlern und der Messlänge, um zu analysieren, ob der Wertfehler im zulässigen Bereich liegt. Ist der zulässige Bereich überschritten, kann die Kalibrierung durch Software erfolgen, um das optische Wegsystem des Interferometers, den Messalgorithmus usw. zu korrigieren oder anzupassen.

d) Wiederholbare Messkalibrierung

1. Auswahl des Messpunkts: Wählen Sie im Messbereich des Interferometers einen repräsentativen Messpunkt aus, zum Beispiel für ein Interferometer mit einer Messlänge können Sie die Position von 50 mm als Messpunkt auswählen.

2. Kalibrierungsschritt: An den ausgewählten Messpunkten werden aufeinanderfolgende n (normalerweise n≥10) Messungen mit einem Interferometer durchgeführt, wobei der Messwert nach jeder Messung aufgezeichnet wird; Berechnen Sie die Wiederholbarkeit der Messung mit der Formel: Wiederholbarkeit der Messung = (Standardabweichung / Messdurchschnitt für eine einzelne Messung) x 100%, wobei die Standardabweichung für eine einzelne Messung nach der Besser-Formel berechnet wird; Die berechnete Messwiederholbarkeit wird mit den technischen Indikatoren des Instruments verglichen, um festzustellen, ob die Messwiederholbarkeit den Anforderungen entspricht. Wenn die Anforderungen nicht erfüllt werden, überprüfen Sie die Stabilität des Interferometers, messen Sie die Umgebung auf Störungen und führen Sie entsprechende Anpassungen und Kalibrierungen durch.

(5) Fehler-Kalibrierung des Winkelmesswerts (geeignet für Interferometer mit Winkelmessfunktion)

1. Vorbereitung von Standard-Winkelblöcken: Wählen Sie eine Reihe von Standard-Winkelblöcken mit unterschiedlichen Winkelspezifikationen aus, der Winkelbereich des Winkelblöckes sollte den Winkelmessbereich des Interferometers abdecken und die Genauigkeitsklasse des Winkelblöckes erfüllt die Kalibrierungsanforderungen.

2. Kalibrierungsschritt: Legen Sie den Standard-Winkelblock auf den Winkelmesswerktisch des Interferometers und passen Sie die Position und Richtung des Winkelblocks an, damit das Interferometer den Winkel genau messen kann; Einrichten von Winkelmessfunktionen auf dem Interferometer und Durchführung von Messungen; Erfassen Sie die gewonnenen Winkelwerte, die mit dem Interferometer gemessen wurden, und vergleichen Sie sie mit den nominalen Winkelwerten des Standard-Winkelblocks; Berechnen Sie den Wertfehler der Winkelmessung mit der Formel: Wertfehler = Messwert - Nominalwert; Erfüllen Sie die oben genannten Schritte, um die Messung und Berechnung des Wertfehlers für die Standardwinkelblöcke in verschiedenen Winkeln aufeinander zu führen; Analysieren Sie, ob der Wertfehler der Winkelmessung im zulässigen Bereich liegt. Wenn der zulässige Bereich überschritten ist, kann die Kalibrierung durch die Einstellung des Winkelmesswegs des Interferometers, der Kalibrierung des Winkelmessalgorithmus usw. durchgeführt werden.

(6) Fehler-Kalibrierung der Flächenmesswerte (geeignet für Interferometer mit Flächenmessfunktion)

1. Vorbereitung von Standardflachen Spiegeln: Wählen Sie einen hochpräzisen Standardflachen Spiegel, dessen Flachenfehler weit kleiner sein sollte als der erlaubte Fehler der Flachenmessung des Interferometers.

2. Kalibrierungsschritt: Legen Sie den Standard-flachen Spiegel auf den Messtisch des Interferometers und passen Sie die Position des Spiegels an, damit das Interferometer die Ebene des Spiegels messen kann; Stellen Sie die Ebenenmessfunktion auf dem Interferometer ein und führen Sie die Messungen durch; Aufzeichnung der gemessenen Ebenenfehlerwerte durch das Interferometer und Vergleich mit den nominalen Ebenenfehlerwerten eines Standard-Ebenenspiegels; Berechnung von Fehlern bei der Ebenenmessung; Analysieren Sie, ob der Fehler der Ebenenmessung im zulässigen Bereich liegt. Wenn der zulässige Bereich überschritten wird, kann die Kalibrierung durch die Einstellung des optischen Systems des Interferometers, die Kalibrierung des Flächenmessalgorithmus usw. durchgeführt werden.

8. Bearbeitung der Kalibrierungsergebnisse

1. Kalibrierungszertifikat: Nach Abschluss der Kalibrierung muss ein Kalibrierungszertifikat ausgestellt werden. Das Kalibrierungszertifikat muss folgende Angaben enthalten: Name und Adresse der Kalibrierungsbehörde; Name und Adresse des Kunden; Informationen wie Modell, Nummer, Hersteller des kalibrierten Interferometers; Kalibrierungsgrundlage; Kalibrierung der Umweltbedingungen; Kalibrierungsprojekte, Kalibrierungsergebnisse, Messunsicherheiten; Kalibrierungsdatum, Kalibrierungspersonal, Unterschrift des Prüfers usw.

2. Bestimmung der Kalibrierungsergebnisse: Anhand der Kalibrierungsergebnisse wird festgestellt, ob das Interferometer den Anforderungen der Verwendung entspricht. Wenn die Messergebnisse des Kalibrierungsprojekts im zulässigen Umfang liegen, wird das Interferometer für die Kalibrierung als geeignet bestimmt; Wenn die Messergebnisse eines Kalibrierungsprojekts über den zulässigen Bereich hinausgehen, wird die Interferometer-Kalibrierung als unzulässig festgestellt. Bei der Kalibrierung eines nicht qualifizierten Interferometers sollten die nicht qualifizierten Elemente und die spezifischen Abweichungen angegeben werden und der Auftraggeber empfohlen werden, das Interferometer nach Reparatur oder Anpassung neu zu kalibrieren.

3. Messunsicherheitsbewertung: Die Messunsicherheitsbewertung der Kalibrierungsergebnisse, die Analyse der Quellen der Unsicherheit, wie die Unsicherheit des Standardteils, die Unsicherheit der Einführung von Messwiederholungen, die Unsicherheit der Einführung von Umweltfaktoren usw. und die synthetische Unsicherheit und die erweiterte Unsicherheit. Die Beurteilung von Messunsicherheiten sollte in Übereinstimmung mit relevanten Normen und Spezifikationen wie JJF 1059.1 „Beurteilung und Darstellung von Messunsicherheiten“ erfolgen. Die Bewertung der Messunsicherheit sollte im Kalibrierungszertifikat eindeutig angegeben werden.

9. Wiederherstellungsintervall

Im Allgemeinen wird ein Intervall für die Wiederherstellung von Interferometern von einem Jahr empfohlen. Das tatsächliche Rückstellzeitintervall kann jedoch entsprechend der Nutzungsfrequenz des Interferometers, der Nutzungsumgebung und den Messanforderungen angepasst werden. Wenn während des Gebrauchs eine Anomalie in den Messergebnissen des Interferometers festgestellt oder ihre Genauigkeit in Zweifel gestellt wird, sollte die Kalibrierung rechtzeitig durchgeführt werden.

10. Hinweise

1. Der Kalibrierungsprozess sollte strikt im Einklang mit den Betriebsprozeduren durchgeführt werden, um zu vermeiden, dass durch unsachgemäße Bedienung Interferometer-Schäden oder ungenaue Messergebnisse verursacht werden.

Vor der Kalibrierung sollten Interferometer und Kalibrierungseinrichtungen vorwärmt werden, um einen stabilen Betriebszustand zu erreichen, um die Auswirkungen von Temperaturänderungen auf die Messergebnisse zu verringern.

Bei der Kalibrierung sollten Vibrationen, Stoße und elektromagnetische Störungen des Interferometers und der Kalibrierungseinrichtung vermieden werden, um die Stabilität der Messumgebung zu gewährleisten.

4. Bei der Reinigung der optischen Komponenten sollte ein weiches staubfreies Wischtuch und wasserfreies Ethanol verwendet werden, um die optische Oberfläche zu vermeiden.

Nachdem die Kalibrierung abgeschlossen ist, sollten die Kalibrierungszertifikate und die Kalibrierungsopzeichnungen für spätere Abfragen und Rückverfolgung ordnungsgemäß aufbewahrt werden.