基于森林球的工业CT测量不确定度评定与分析

摘要

针对工业CT实际检测中涉及的零件材质与尺度跨度较大,且采用非金属森林球来评定工业CT测量不确定度存在适用性和可靠性不足的问题,基于不同材质森林球进行了工业CT测量不确定度评定,获得了标准器材质对测量不确定度的影响规律。根据工业CT的常用测量范围,设计制作了3种不同材质的森林球标准器,并用三坐标测量机进行标定,然后采用工业CT分别扫描和测量计算,实现了对不同材质森林球直径及球心距的测量不确定度评定。实验结果表明:材质对球直径测量的扩展不确定度影响不显著;球心距测量的扩展不确定度随尺寸的增大而增大,其中非金属陶瓷球和红宝石球标准器的扩展不确定度均值相当,平均值约为0.0035 mm,而钢球标准器则较之增大了3.4倍,达到0.0122 mm;球心距测量存在明显的系统误差,标准器材质的影响不显著。基于不同材质森林球的球心距测量对工业CT测量不确定度标准器的选用及校准具有重要的指导意义。