測(cè)量機(jī)通常都在已知、定義的環(huán)境中工作。此時(shí)測(cè)量機(jī)的性能很大程度上由所使用的光柵尺的信號(hào)質(zhì)量和精度決定。
測(cè)量室為精密測(cè)量提供了優(yōu)良的環(huán)境，但也帶來了一系列問題：高昂的設(shè)施、設(shè)備和維持恒溫的成本以及“被中斷的生產(chǎn)流程”。后者是zui為使用者頭痛的一個(gè)缺點(diǎn)。
隨著“盡可能在批量生產(chǎn)過程中控制生產(chǎn)流程”的大趨勢(shì)，測(cè)量機(jī)離實(shí)際生產(chǎn)位置的距離也越來越近。這也被稱為：車間級(jí)測(cè)量或在線測(cè)量。測(cè)量的結(jié)果可以實(shí)時(shí)影響生產(chǎn)流程的控制，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的生產(chǎn)工序規(guī)劃。很高的經(jīng)濟(jì)性和時(shí)間的節(jié)省是推動(dòng)這一趨勢(shì)的主要原因。
已知要求的進(jìn)一步擴(kuò)展
惡劣的生產(chǎn)環(huán)境給測(cè)量機(jī)提出了在嚴(yán)密保護(hù)的測(cè)量室中不存在或不重要的新要求。測(cè)量機(jī)在生產(chǎn)車間中需要面對(duì)變化的溫度和更嚴(yán)酷的環(huán)境條件。振動(dòng)和污染也是常見的挑戰(zhàn)。測(cè)量機(jī)的生產(chǎn)廠家采用了不同的解決方案。但在一點(diǎn)上，所有廠家的意見是統(tǒng)一的：任何相對(duì)于DIN 102標(biāo)準(zhǔn)中確定的參考溫度20 ℃溫度誤差都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量機(jī)和被測(cè)工件的長度和角度變化。這些變化必須被折算回參考溫度。而測(cè)量設(shè)備（光柵尺、編碼器）的可定義的、高重復(fù)性的熱性能是進(jìn)行折算的必要條件。這意味著，測(cè)量機(jī)所配備的測(cè)量設(shè)備有著特別的重要性。未來的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)標(biāo)準(zhǔn)（ISO TC213-WG10）為此將更為重視測(cè)量設(shè)備的膨脹系數(shù)及其允許的誤差范圍。
溫度變化所導(dǎo)致的膨脹 = 無法預(yù)知的長度變化？
作為測(cè)量機(jī)的測(cè)量基準(zhǔn)，光柵尺的膨脹系數(shù)及其誤差起著重要的影響。制造光柵尺的材料通常為：鋼、玻璃或玻璃陶瓷。這些材料的膨脹系數(shù)可在資料中查閱。但是，不同的資料所給出的數(shù)值卻相差很大。
要作為膨脹誤差補(bǔ)償計(jì)算的基礎(chǔ)，這些數(shù)據(jù)的用處非常有限。如下面針對(duì)“鋼”所作的例子所示，當(dāng)計(jì)算所采用的膨脹系數(shù)不準(zhǔn)確時(shí)，僅僅幾度的溫度變化就會(huì)造成數(shù)微米的測(cè)量誤差。
確定膨脹系數(shù)α的可能方法
為了獲得膨脹系數(shù)的數(shù)值，可以使用“膨脹計(jì)”。用這樣的設(shè)備可以通過測(cè)量材料樣品來地確定光柵尺材料的真實(shí)膨脹系數(shù)。位于布侖瑞克的聯(lián)邦物理研究所設(shè)計(jì)的用于測(cè)量棒狀材料的“α測(cè)試臺(tái)”就是這類設(shè)備的代表。
這樣獲得的熱膨脹系數(shù)可以作為真實(shí)值用于測(cè)量機(jī)的長度補(bǔ)償計(jì)算。但在更多的情況下，人們還是采用了資料中查到的，或是由生產(chǎn)商提供的數(shù)據(jù)。這樣一來，補(bǔ)償?shù)牟淮_定性從一開始就已經(jīng)不可避免了。
溫度和精度補(bǔ)償
車間型測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常重要。生產(chǎn)廠家多年的經(jīng)驗(yàn)確保了測(cè)量機(jī)的高可靠性和在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境下的高精度。即使和測(cè)量室內(nèi)的測(cè)量機(jī)對(duì)比，在測(cè)量精度的要求上也不能打折扣。熱變形的因素要通過掌握相應(yīng)的信息、正確的材料選擇和盡量滿足熱力學(xué)條件來應(yīng)對(duì)。由于不同的原材料在溫度變化時(shí)的膨脹程度不一樣，而且達(dá)到新溫度的速度也不同，所需的溫度和精度補(bǔ)償都相當(dāng)復(fù)雜。對(duì)于補(bǔ)償計(jì)算而言，zui重要的就是要擁有已知的出發(fā)點(diǎn)：所使用的光柵尺。
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