測試技術的社會作用及發(fā)展方向
2012-12-26
生產力是社會發(fā)展的決定因素，一個國家的國力首先取決于它的生產能力，特別是它的制造能力，而測試技術是決定制造水平的因素之一。
自古至今，衡量生產水平的兩大指標一直是質量和效率。測試對于保證質量的重要性是不言而喻的，沒有測試就無法評定產品質量的優(yōu)劣，更無從保證產品的質量。何況現(xiàn)代生產都是通過測試，實現(xiàn)反饋，控制產品的質量。
生產效率同樣也離不開測試。一臺高速切削機床必須要有良好的軸系，包括回轉精度、動平衡等，而這一切都需要測試。生產效率是以每一個人在單位時間內的產值來衡量的，為了提高生產效率必須實現(xiàn)自動化。制造業(yè)的自動化起源于上世紀初，主要是利用凸輪、擋塊等在紡織、鐘表等大規(guī)模生產中實現(xiàn)剛性自動化?？茖W技術的進步要求產品不斷更新、工藝技術不斷進步。這種剛性自動化在多數(shù)情況下已經成為生產發(fā)展的障礙，現(xiàn)代的自動化是柔性自動化，越是柔性的系統(tǒng)越需要測量。沒有測量就無法獲得反饋信息，正確、準確地控制工藝過程和執(zhí)行部件的運動。
生產過程包括物質流、能源流與信息流，其中信息流是最活躍的，物質流與能源流在信息流的指揮下運動。信息技術與制造技術的融合是機械制造技術發(fā)展的主要方向，這些年制造業(yè)的最大進步是實現(xiàn)制造業(yè)的信息化，而作為提供源頭信息的測試技術在這里起關鍵作用。越是現(xiàn)代化的企業(yè)，測控設備在總投資中的比例越大。例如，寶山鋼鐵公司建設中儀器儀表測試裝備占總投資1/3。儀器儀表、測試裝備對整個國民經濟的推動作用很大。國家中長期科學技術發(fā)展規(guī)劃指出，儀器儀表是國民經濟的倍增器。美國上世紀90年代儀器儀表只占工業(yè)總產值4%，但它對國民經濟的影響面占66%。
縱觀科學發(fā)展史和科技發(fā)明史，許多重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明都是從儀器儀表和測試技術的進步開始。從20世紀初到現(xiàn)在，諾貝爾獎頒發(fā)給儀器發(fā)明、發(fā)展與相關的實驗項目達27項之多。眾所周知，沒有哈勃望遠鏡就難以進行天體科學的研究，天體科學上的許多重大發(fā)現(xiàn)都是依靠哈勃望遠鏡的觀測而得到的。掃描隧道顯微鏡的發(fā)明對納米科技的興起和發(fā)展可以說起到決定性作用。
蘋果落在牛頓的腦袋上，啟發(fā)了牛頓的靈感。但真正導致萬有引力的發(fā)現(xiàn)還是星球的運動。按照牛頓第一定律，在沒有外力作用下，月亮應該做等速直線運動，為什么月亮不飛出去，而是繞地球轉動？這是困惑牛頓的一個問題。只有在有向心力作用的情況下，月亮才會繞地球轉動。蘋果落在牛頓的頭上，啟發(fā)牛頓意識到一定是地球對月亮有一個引力。牛頓根據他假設的萬有引力公式和向心力的公式進行了計算，由于當時測量技術的限制，牛頓沒有獲得正確的答案。牛頓是一個科學家，沒有得到實踐證明的東西，還不是科學，他沒有發(fā)表。只有在他故去之后，由于測試技術的進步，在測得了地球與月亮的較精確的距離和地球的質量的情況下，萬有引力學說才得到了證實，是他的學生發(fā)表了牛頓論文，使牛頓萬有引力成為科學。測試在將“學說”發(fā)展為科學中往往起著關鍵作用。
智能三坐標測量系統(tǒng)的工作原理是利用中性文件STEP或IGES由工件的CAD文件提取被測工件的幾何特征和公差特征，實現(xiàn)信息共享；依靠知識庫對工件進行三維重構和建模。進行重構和建模是因為不了解工件的整體尺寸形狀，就無法解決防碰撞的問題。另外，對同樣一個100mm尺寸，軸間距與工件長度測量方法是完全不同的。工件在測量機上是隨意放置的，除了知道工件的尺寸、形狀、公差要求外，還必須知道工件的姿態(tài)和位置，才能對工件進行測量，這就是自適應問題。為了確定工件的安放位姿，在三坐標測量機上裝有一個攝像機。獲得工件的實際圖像后，將它與由工件CAD模型生成的工件虛擬圖像進行比較，以確定工件的安放位姿。由于工件可能利用不同的基準定位放置(例如一個箱體的六個面都可以作為安放基準)，需要生成各種安放情況下的虛擬圖像，與實際圖像進行匹配，并計算實際圖像的重心位置與主軸方向，以確定工件的位置和方向。在此基礎上，利用知識庫和數(shù)據庫，選擇測頭配置，確定測量點，進行路徑規(guī)劃，優(yōu)化并生成測量程序，從而實現(xiàn)包括編程在內的自動智能測量。
來源 電能質量分析儀 http://www.noukanoyome.com/
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