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  • 计量学的发展史:从伽利略到光学系统

    中国教育装备采购网2017-12-14 14:53围观148次我要分享我要投稿

      

    计量学的发展史:从伽利略到光学系统

    计量学起源于古代。最初的测量形式是为促进商业发展和记录人类活动而设立的。时间、重量和长度是最早的测量标准。纵观整个人类历史,尺寸测量方法经历了数次演变。

      

    计量学的发展史:从伽利略到光学系统

      伽利略用望远镜探索宇宙

      下面是其中最重要的里程碑:

      1789 年以前国王的脚

      据科学家们估算,欧洲各国采用的计量单位多达一千多种。pied du roi(国王的脚)是其中的卓越代表,是广泛采用的计量单位。然而,许多商人各自使用自己的测量工具,这为欺诈、勒索和歪曲留下了空间。直到公制系统建立,人类才开始进行度量系统的统一。

      

    计量学的发展史:从伽利略到光学系统

      国王的脚步

      1795公制系统

      法国大革命政府推出了公制系统,即现在的国际单位制。一米最初是指北极经巴黎到赤道之间距离的千万分之一。当然,尽管米的定义经过几个世纪的演变,但至今仍是所有测量工具的参考长度单位。

      

    计量学的发展史:从伽利略到光学系统

      公制系统

      1840摄影测量

      摄影术诞生后不久,摄影测量法便已开始使用。这要归功于法国大地测量学家 François Arago。他向法国科学院提出了一种采用三角测量的方法。借助这项技术,他可以基于不同视角拍摄的照片来确定对象的空间位置,而无需预先知道镜头的位置。

      

    计量学的发展史:从伽利略到光学系统

      François Arago

      1848 SYSTEM PALMER(外径千分尺)

      法国发明家 J. Palmer 的“System Palmer”获得专利,这是迄今仍广受认可的第一个采用 U 型主架的千分尺。现代的千分尺仍在效仿 System Palmer 的 U 型主架、测微套筒、套筒、测杆、基准座等基本设计。此外,所有千分尺和其他手工工具必须仍可溯源到国际标准。

      

    计量学的发展史:从伽利略到光学系统

      System palmer(外径千分尺)

      1887迈克耳孙干涉仪

      美国物理学家 Albert A. Michelson 认为,相对以太运动的探测是可以测量的。为此,他发明了一种叫做干涉仪的新仪器。他的实验结果表明,地球没有相对以太运动。这一论据改变了物理学的基础,促进了 1905 年爱因斯坦相对论的诞生。

      

    计量学的发展史:从伽利略到光学系统

      干涉仪

      1960CMM

      60 年代初,坐标测量机首次出现,这个仪器由简单的 3D 跟踪设备制成,通过一个简单的数字显示装置 (DRO) 显示 XYZ 位置。最初的 CMM 是由苏格兰的 Ferranti 公司在 50 年代开发。但这台设备只有两个轴。最早的三轴原型于 20 世纪 60 年代诞生,是由意大利公司 DEA(现已归入HexagonMetrology Group 旗下)所发明。

      之后不久,自动 CMM 于 60 年代问世,用以对 Concorde 超音速喷气发动机执行复杂的检查。在这项发明的带动下,Renishaw公司于 1973 年成立,现在已经发展成为 CMM 测量头的主要供应商。

      

    计量学的发展史:从伽利略到光学系统

      CMM

      1980便携式 CMM

      80 年代,测量臂式的便携式 CMM 问世,使测量过程发生了翻天覆地的变革:现在,计量工具已走入生产车间。这次创新使人们不必再将制造零部件移动到专用的受控环境中。但是,由于测量臂采用了一项只能依赖于精密机械部件的传统技术,因此这些便携式 CMM 仍非常容易受环境引起的震动和不稳定因素的影响。因此在操作时需要采用相当多的防范措施。

      

    计量学的发展史:从伽利略到光学系统

      测量臂

      19853D 扫描仪

      尽管第一台 3D 扫描仪在 60 年代就已经问世,但直到 1985 年,激光技术才应用到 3D 扫描领域。此前,3D 扫描设备使用灯光、照相机和投影仪来完成扫描。但是,对象的准确扫描过程非常耗时耗力。1985 年后,扫描仪开始采用白光、激光和阴影方式来捕捉物体表面。

      

    计量学的发展史:从伽利略到光学系统

      3D 扫描仪

      1987激光跟踪仪

      首个激光跟踪仪原型由 Kam Lau 博士于 1986 年开发。一年后,Kam Lau 博士创立了自己的公司 Automated Precision Inc.,对跟踪技术进行了完善,提高了建模精度和便携性。激光跟踪器仍是最为先进的大尺寸零部件(如飞行器机翼、汽车车架及大型加工设备)测量解决方案。然而,在高容量测量领域,它们面临着另一项技术——摄影测量的挑战。

      

    计量学的发展史:从伽利略到光学系统

      激光跟踪仪

      2000光学便携式 CMM

      光学便携式 CMM 于千禧年初出现在计量领域。光学便携式 CMM 将 CMM 的灵活性和有效性、便携式 CMM 的便携性和简易性,及其不易受震动影响的优势融于一身,是车间测量的理想选择。过去几年,此项技术经过多次改进和发展,现在已经能够与 CMM 相匹敌。现在,它们已经整合到检测过程中,甚至成为计量市场中最强劲的竞争者。因此,光学便携式 CMM 会成为计量学的未来吗?

      

    计量学的发展史:从伽利略到光学系统

      光学便携式 CMM

      Creaform简介

      Creaform开发、制造并销售 3D 便携式测量技术,专门从事 3D 工程服务。 公司提供创新解决方案,如 3D 扫描、逆向工程、质量控制、无损测试、产品开发和数值模拟 (FEA/CFD)。 公司的产品和服务面向各大行业,例如汽车、航空航天、消费品、重工业、卫生保健、制造业、石油与天然气、发电业、文博、教育与研究。Creaform 的总部和制造运营位于魁北克省莱维斯(Lévis),在莱维斯,中国上海和法国的格勒诺布尔(Grenoble)都设有创新中心,在美国、法国、德国、巴西、中国、日本、印度、韩国和新加坡都拥有分公司。

      Creaform是全球领先的电子仪器和机电设备制造商 AMETEK Inc.(年销售额达 40 亿美元)的子公司。

    点击进入北京中显恒业仪器仪表有限公司展台查看更多来源:中国教育装备采购网作者:北京中显恒业责任编辑:李瑶瑶我要投稿
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