1、可溯源计量仪器，同时也是现代工业生产检测和质量评定控制不可或缺的重要设备。包括测头运动机构和测头，测头作为的核心部件，由测头本体测杆和测针组成，是接触并测量工件表面的发讯开关。测量误差主要由这两部分产生的误差组成，具体可分为尺寸测量误差和探测误差。探测误差是对由测头的机械特性误差接触形变误差测杆弯曲误差和球度误差等所引起的测量不确定度的反映，是测量标准器如标准球在测球半径范围的测量误差。与不同的是，在工业中探测误差又包括探测形状误差和探测形状尺寸误差。探测误差根据规定，探测误差用来描述由坐标测量设备工业传感器和其它附加设备所组成系统的三维误差。中将工业的探测误差分为探测形状误差和探测尺寸误差。探测形状误差和探测尺寸误差是由坐标测量设备和传感器引起的误差如噪声数字化误差工件材料和几何形状的交互作用重建算法和数据处理误差等决定的。在工业系统中探。

2、射特性射束硬化特性等，会导致通过被检测物体的射线强度发生变化，这种变化表征了被检测物体内部结构。射线束通过物体时，光子将与物质的基本粒子发生相互作用，包括光电效应康普顿效应电子对效应瑞利散射等，导致射线在穿透物体过程中被衰减。假设射线为单色平行射束，并且被检测物体是均匀的，其强度衰减规律满足比尔定律,其中，为入射射线强度；为出射射线强度；,为射线穿过被测物体的几何厚度，为物体的线衰减系数，为射线透射物体的路径。由式可知，如果被测物体是均匀的，则射线透过物体过程中的能量变化只与被检测物体的几何厚度有关。当物体内部具有空隙或其它成分的材料时，射线穿过该区域后的能量变化存在差异，最终出射的射线强度不同。由式可得,改变被测物体的位置，使射线穿过被检测物体的不同位置，对应的射线透射路径上的线积分值，均能由式求出，从而可以得到个线积分的集合。。

3、信号通过转换器将电压信号转换为二进制数字信号，并送给计算机进行后续图像重建。控制系统控制系统用来实现对扫描过程中射线的开闭转台等机械机构的运动及精确定位控制，还包括对自动校准程序的控制探测器的采样控制和系统各部分间的协调，系统安全的互锁控制等。计算机系统计算机系统主要用来完成二维断层图像的预处理和三维断层图像的重建及显示处理如测量等工作。由于数据处理量大，工业系统对计算机的硬件要求较高，必须配置运算速度快，存储容量大，显示分辨率高的专用工作站。工业应用软件主要完成三个功能设置和调整工业所有可调控部分参数；控制被测工件的扫描过程并同步采集数据；处理二维断层图像和重建三维体数据。除此之外，工业扫描测量还需要强大的测量分析软件。万方数据中国计量学院硕士学位论文探测误差和尺寸测量示值误差作为种用于检测零部件尺寸形状和相互位置的精密测量仪器，是公认的。

4、容包括标准器的尺寸设计，制作标准器材料的选择，标准球的测量和筛选方法的研究，标准器的装配和夹持工具的研究等，成功研制出实物标准器。研究了断层成像过程中影响尺寸测量示值误差的因素，结合探测误差对尺寸测量示值误差的影响，分析了尺寸测量示值误差的来源，对尺寸测量示值误进行初步不确定度评定。本章小结首先，本章阐述了课题的研究意义，即工业计量化的重要性和必要性；其次阐述了工业计量化的国内外发展现状，对国外发达国家已经取得的成果和面临的复杂问题作了简要的介绍。国内在工业计量应用方面的研究刚刚起步，在校准工业标准器研制方面基本处于空白。在上述基础上提出了本课题的主要研究内容，为接下来的工作指明了方向。万方数据中国计量学院硕士学位论文研究方案分析工业原理射线检测原理射线检测是基于射线在穿透物体的过程中，拥有不同材料密度形状的被检测物对其具有不同的吸收特性散。

5、测物体后的射束分割成极细的射线束。机械扫描系统与中机械扫描系统样，主要用于完成扫描过程中被检测物体所需要的平移旋转上升下降等多种运动，主要有卧式和立式两种结构。在工业技术发展的过程中，机械扫描系统大致经历了第代平行束扫描方式，第二代小角度扇束扫描方式，第三代大角度扇束锥束扫描方式，第四代大角度扇束扫描方式，第五代电子束扫描方式等五个过程。在工业的应用中，应用最广泛的是第二代和第三代扫描方式，第三代锥束扫描方式最受用户欢迎。目前先进的机械扫描装置的运动均采用伺服电机控制，采用绝对或者相对位置编码器进行闭环位置或速度控制，机械转动和平移完全由计算机系统控制。数据采集系统数据采集系统是探测器和计算机之间的电路接口，主要用来将电压信号转化为数字信号。由射线转换得到的输出电流电压信号很弱，因此，必须通过设置积分放大电路将探测信号进行放大，再将放大后的。

6、测形状误差和探测尺寸误差的定义见图。探测形状误差描述了标准球半径偏差的范围，为测量点到拟合球中心距离中最大值与最小值之差，即探测尺寸误差是指测量得到的标准球的直径和参考直径之差，即万方数据硕士学位论文工业探测误差与尺寸测量示值误差的研究作者王义旭导师高思田研究员李东升教授学科精密仪器及机械中国计量学院二〇四年三月万方数据,万方数据中图分类号学校代码密级公开硕士学位论文工业探测误差和尺寸测量示值误差的研究作者王义旭导师高思田李东升申请学位工学硕士培养单位中国计量学院学科专业精密仪器及机械研究方向超精密测量二〇四年三月万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国计量学院或其他教育机构的学位或证书。

7、如果这个集合足够大，就可以精确确定被检测物对射线衰减能力的分布。实际情况下，受射线本身分布的不均匀性和散射等特性影响以及硬件系统的限制，得到的集合不可能达到无限大，所以通过断层成像得到的物体对射线衰减能力的分布，存在原理性误差，需要在后续的算法处理中对该误差万方数据中国计量学院硕士学位论文进行补偿和修正。物质对射线的衰减能力与物质的密度直接相关，故被检测物对射线的衰减能力的分布可以用来表征被检测物密度的空间分布，据此得到的工业图像能够显示出被检测物体的材料成分和内部的空间结构关系，从而可以采用定的测量手段对物体内部的几何机构进行测量。工业系统图工业测量系统结构图工业系统般是由射线源探测器机械扫描系统数据采集系统控制系统等组成。如图所示，工业系统的机械结构借鉴了中机械组合方式，其中射线源探测器机械扫描系统的组合，决定了机构误差对工业成像质量的。

8、同学对我的帮助；感谢师弟宋旭很辛苦的为我毕业论文所做的工作。最后，要感谢我的父母和兄弟姐妹，是你们的默默支持给予我力量；感谢我的朋友们，是你们在我迷茫彷徨的时候直陪伴我左右，给我力量，伴我启程。毕业在即，请允许我再次向所有的在我前进的道路上给予我进益的老师同学朋友和家人表达我最真挚的谢意。祝福你们切顺利！本文得到科技部重大仪器专项“射线三维显微成像检测系统量值溯源系统建立及国家标准制订”项目编号的资助，在此表示衷心感谢。王义旭年月万方数据工业探测误差与尺寸测量示值误差的研究摘要探测误差和尺寸测量示值误差是工业计量化过程中基本的测量误差。本文通过建立理想球的数学模型，探讨了影响探测误差和尺寸测量示值误差的因素及两者间的关系。研制了用于校准和评定工业测量能力的球棒标准器，对影响误差的因素做了分析，并对尺寸测量示值误差的不确定度进行了初步评定。主。

9、影响，对工业系统获取信息至关重要。工业系统各组成部分具体介绍如下。射线源射线源是产生射线的部件。通常射线由射线管或直线加速器产生。直线加速器通过电磁场对直线导管内的电子不断加速，使其以极高的能量轰击靶物质，从而产生高能射线，主要用于高密度材料和大型工业试件的检测。射线管是通过阴阳极之间的高速电压对电子进行加速，轰击靶物质产生能量相对较低的射线，主要用于小型试件。般情况下需要将前准直器与射线源配合使用，目的是将射线源发出的射线准直成所需要的射束。万方数据中国计量学院硕士学位论文探测器探测器是用来接收射线并将其转化为可用信号的装置，利用射线荧光效应将照射到探测器上的射束变为可见光，再通过光电二极管将可见光转化电荷，最后将电荷转换为电压信号被数据采集系统读取。探测器的性能对二维断层图像质量影响很大，通常将后准直器与探测器组合使用，目的是把通过被检。

10、我的校内导师李东升教授和校外导师高思田教授。李老师和高老师作为几何量计量领域的巨擘，既具有高屋建瓴的学术视野，又具有丰富的科研经验，总能在学生困惑的时候给予醍醐灌顶的指导，本文是在他们的启发和指导下完成的；在生活上，二位老师也给予我很大的关怀。两位老师精兢兢业业不辞辛苦的科研精神和高风亮节的精神品格让人敬佩。在此，我要向二位老师致以最崇高的敬意。其次我要感谢中国计量科学研究院的施玉书老师，项目期间施老师在科研上事必躬亲精益求精的精神让我受益匪浅，本论文的许多工作是在施老师的直接指导下完成的。还要感中国计量科学研究院的陶兴付李伟李琪等老师和陈诚徐雪芳李旭张华坤等学长在科研和生活上对我的帮助。同时真诚的感谢中国计量学院的沈小燕陈爱军等老师对我在科研上的指导；感谢林杰俊尹健龙金亮冰李敏张玉冰郭冲冲等师兄师姐对我的帮扶；感谢李家福崔廷刘月瑶周晓雪等。

11、要工作围绕以下内容进行首先，根据现有的国内外有关标准规范，定义了探测误差和尺寸测量示值误差。建立了最小二乘球的理想模型，结合工业的测量原理和物理意义推导出最小二乘球球心坐标的相对变化量与球表面测量点数的理论关系及探测误差与测量点数的理论关系。为建立最佳测量策略和使用球标准器校准尺寸测量示值误差提供理论依据。其次，使用球标准器中的标准球设计实验，验证了模型的有效性。设计实验，结合和草案中有关于测量球策略的要求，通过模型推导和实验验证，制定了工业中标准球的测量策略测量点数量在之间，点数的分布路径参照测球规定，投影数量在之间。再次，设计了工业标准器，包括材料的选择，标准球的筛选，棒的加工，球棒的组合装配以及球棒标准器的夹持方法。最后，结合球标准器研究了工业测量空间内的尺寸测量示值误差分布，并对不确定度进行初步评定，对影响因素进行分析。本文从理论和。

12、而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名签字日期年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国计量学院有关保留使用学位论文的规定。特授权中国计量学院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密后适用本授权说明学位论文作者签名导师签名签字日期年月日签字日期年月日万方数据致谢岁月无声，俯仰之间研究生生涯即将划上句号。两年半的时光里，在许多老师的指点和许多同学的帮助下，终于完成了毕业论文。两年半的时光里，在科研和生活上我有幸遇到了许多让我感恩的老师同学和朋友。在此，谨借纸笔墨向他们表达我最诚挚的谢意与祝福。首先我要感谢在研究生期间，指导。

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