Établissements effectuant l'inspection de l'équipement et l'étalonnage des appareils de mesure année d'examen externe

Établissements effectuant l'inspection de l'équipement et l'étalonnage des appareils de mesure année d'examen externe

Code de calibration des interféromètres

I. Objectif

Assurer la précision et la fiabilité des résultats de mesure de l'interféromètre afin qu'ils répondent aux exigences d'utilisation et aux spécifications des normes pertinentes.

II. Champ d'application

Convient pour l'étalonnage des interféromètres [modèle ou type spécifique].

Iii. Base d'étalonnage

[liste des pays suivis, des normes de l'industrie ou des directives d'étalonnage fournies par le fabricant de l'instrument, etc.]

Iv. Conditions environnementales d'étalonnage

1. Température: 20 ℃ ± 2 ℃, le changement de température ne dépasse pas 1 ℃ par heure pendant l'étalonnage. Les fluctuations de température peuvent affecter la taille de l'élément optique et la longueur d'onde du laser, ce qui entraîne des erreurs de mesure. Une température stable peut être maintenue à l'aide d'équipements tels que des climatiseurs, des thermostats, etc. et plusieurs capteurs de température peuvent être placés dans la zone de mesure pour la surveillance en temps réel.

2. Humidité: 40% - 60% RH, le changement d'humidité ne dépasse pas 5% RH par heure. L'humidité élevée peut facilement provoquer la condensation de vapeur d'eau ou la corrosion sur la surface de l'élément optique, affectant les performances optiques. Il peut être réglé et surveillé par un déshumidificateur, un humidificateur et un capteur d'humidité.

3. Vibration: amplitude de vibration inférieure à [x] μm et fréquence inférieure à [x] Hz. Les vibrations extérieures peuvent rendre les franges d'interférence instables et affecter la précision de la mesure. Placez l'interféromètre sur une plate - forme antivibratoire et éloignez - vous des sources de vibrations telles que les gros appareils mécaniques, les ascenseurs, etc.

4. Pureté: l'environnement de travail doit être maintenu propre et éviter la poussière, les particules et autres contaminants entrant dans l'interféromètre pour contaminer les éléments optiques. L'équipement de purification de l'air peut être installé dans l'environnement et la zone de travail est nettoyée régulièrement.

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V. Matériel et outils d'étalonnage

1. Pièces standard: bloc de mesure standard avec haute précision et traçabilité, miroir plat standard, Miroir sphérique standard, etc., dont la classe de précision doit être supérieure aux exigences de précision de l'interféromètre calibré. Par exemple, l'étalonnage d'un interféromètre mesurant la longueur, l'utilisation d'une classe de précision de bloc standard pour atteindre l'échelle nanométrique.

2. Outils auxiliaires: chiffon d'essuyage sans poussière, éthanol anhydre, papier d'objectif pour nettoyer les éléments optiques; Un rack de réglage de précision pour la fixation et le réglage de la position relative de la pièce standard par rapport à l'interféromètre; Le compteur de puissance optique est utilisé pour détecter la Puissance optique d'une source lumineuse laser.

Vi. Exigences du personnel d'étalonnage

Le personnel d'étalonnage doit être formé professionnellement, connaître les principes de fonctionnement, les méthodes de fonctionnement et les processus d'étalonnage des interféromètres, posséder les connaissances et les compétences métrologiques pertinentes et détenir le certificat de qualification d'étalonnage métrologique correspondant.

Vii. Projets et méthodes d’étalonnage

(i) Inspection de l'apparence et de la fonction

1. Inspection de l'apparence: le boîtier de l'interféromètre d'observation visuelle doit être exempt de défauts tels que la casse, la déformation, les rayures, la rouille, etc.; L'affichage de l'écran est clair, pas de manque de traits, de points lumineux et d'autres problèmes; Fonctionnement des touches fonction normale, pas de blocage, phénomène de défaillance; Chaque interface se connecte normalement, aucun desserrage, dommages.

2. Contrôle fonctionnel: allumez l'alimentation, allumez l'interféromètre, vérifiez si la fonction d'auto - test de l'instrument est normale; Selon le manuel d'utilisation de l'instrument, testez successivement les fonctions de commutation de mode de mesure, de stockage de données, de transmission de données, de réglage des paramètres de l'interféromètre, pour confirmer que chaque fonction peut être réalisée normalement.

(II) Calibration de longueur d'onde laser

Sélection de la norme de référence: Choisissez un étalon de longueur d'onde calibré métrologiquement et avec traçabilité, dont l'incertitude de longueur d'onde doit répondre aux exigences d'étalonnage.

2. Étape d'étalonnage: Connexion adaptée du standard de longueur d'onde au port de sortie laser de l'interféromètre; Démarrez l'interféromètre et le standard de longueur d'onde, après la stabilisation de l'appareil, placez la fonction de mesure de longueur d'onde sur l'interféromètre; Enregistrer la valeur de la longueur d'onde du laser résultant de la Mesure interférométrique et la comparer à la valeur nominale du standard de longueur d'onde; Si la valeur mesurée s'écarte de la valeur nominale en dehors de la plage admissible, calibrez la longueur d'onde en ajustant les paramètres pertinents de la source lumineuse laser, tels que le courant, la température, etc., conformément au Manuel d'utilisation de l'interféromètre, de sorte que la valeur mesurée s'écarte de la valeur nominale Dans la plage admissible.

(III) étalonnage de l'erreur d'indication de la longueur de mesure

Préparation du bloc de mesure Standard: Choisissez un ensemble de blocs de mesure standard de différentes spécifications de longueur, la plage de longueur du bloc de mesure doit couvrir la plage de mesure habituelle de l'interféromètre et la classe de précision du bloc de mesure répond aux exigences d'étalonnage. Par example, pour un interféromètre dont la plage de mesure est comprise entre 0 et 100 mm, on peut choisir un bloc étalon de longueur 10 mm, 25 mm, 50 mm, 75 mm, 100 mm.

2. Étape d'étalonnage: Mettez la tête de mesure de l'interféromètre en contact avec une extrémité du bloc de mesure standard, assurez - vous que le contact est bon et que la direction de mesure est correcte; Régler la fonction de longueur de mesure sur l'interféromètre et effectuer la mesure; On enregistre les valeurs de longueur résultant des mesures interférométriques et on les compare aux valeurs de longueur nominale des blocs étalons; Calculer l'erreur d'indication de la mesure avec la formule: erreur d'indication = valeur mesurée - valeur nominale; En suivant les étapes décrites ci - dessus, on effectue successivement la mesure et le calcul de l'erreur de valeur d'affichage sur des blocs étalons de longueurs différentes; Tracer une courbe de la relation entre l'erreur de la valeur indiquée et la longueur mesurée, en analysant si l'erreur de la valeur indiquée est dans la plage permise. En dehors de la plage autorisée, l'étalonnage peut être effectué par correction logicielle ou ajustement du système de chemin optique de l'interféromètre, de l'algorithme de mesure, etc.

Iv) Étalonnage de la répétabilité des mesures

1.sélectionnez le point de mesure: dans la plage de mesure de l'interféromètre, sélectionnez un point de mesure représentatif, par exemple pour un interféromètre mesurant la longueur, une position de 50 mm peut être sélectionnée comme point de mesure.

2. Étape d'étalonnage: sur le point de mesure choisi, n mesures consécutives (n ≥ 10 en général) sont effectuées à l'aide d'un interféromètre et les valeurs mesurées sont enregistrées après chaque mesure; Calcul de la répétabilité de la mesure par la formule suivante: Répétabilité de la mesure = (écart - type de mesure unique / moyenne de mesure) × 100%, où l'écart - type de mesure unique est calculé selon la formule de Bessel; La répétabilité des mesures calculées est comparée aux indicateurs techniques de l'instrument pour déterminer si la répétabilité des mesures est conforme aux exigences. En cas de non - conformité, vérifiez les facteurs tels que la stabilité de l'interféromètre, la présence d'interférences dans l'environnement de mesure et effectuez les ajustements et les étalonnages correspondants.

(v) étalonnage de l'erreur d'indication de la mesure angulaire (pour interféromètres avec fonction de mesure angulaire)

Préparation du bloc angulaire Standard: Choisissez un ensemble de blocs angulaires standard avec différentes spécifications angulaires, la plage angulaire du bloc angulaire doit couvrir la plage de mesure angulaire de l'interféromètre et la classe de précision du bloc angulaire répond aux exigences d'étalonnage.

2. Étape d'étalonnage: Placez le bloc angulaire standard sur la table de mesure angulaire de l'interféromètre, ajustez la position et l'orientation du bloc angulaire afin que l'interféromètre puisse mesurer l'angle avec précision; Régler la fonction de mesure angulaire sur l'interféromètre et effectuer la mesure; Enregistrer les valeurs angulaires résultant des mesures interférométriques et les comparer aux valeurs angulaires nominales des blocs angulaires standards; Calcul de l'erreur d'indication de la mesure angulaire avec la formule: erreur d'indication = valeur mesurée - valeur nominale; La mesure et le calcul de l'erreur d'indication sont effectués successivement sur des blocs angulaires standard d'angles différents selon les étapes décrites ci - dessus; Analyser si l'erreur d'indication de la mesure de l'angle est dans la plage admissible. En dehors de la plage autorisée, l'étalonnage peut être effectué en ajustant le chemin optique de mesure angulaire de l'interféromètre, en calibrant l'algorithme de mesure angulaire, etc.

(vi) Étalonnage de l'erreur d'indication de la mesure de planéité (pour interféromètres avec fonction de mesure de planéité)

1. Préparation du miroir plat Standard: Choisissez un miroir plat standard de haute précision, dont l'erreur de planéité doit être beaucoup plus faible que l'erreur admissible de mesure de planéité de l'interféromètre.

2. Étape d'étalonnage: Placez le miroir plat standard sur la table de mesure de l'interféromètre, ajustez la position du miroir pour que l'interféromètre puisse mesurer la planéité du miroir; Mise en place d'une fonction de mesure de planéité sur l'interféromètre et réalisation des mesures; Enregistrer la valeur de l'erreur de planéité résultant de la Mesure interférométrique et la comparer à la valeur de l'erreur de planéité nominale d'un miroir plan standard; Calcul de l'erreur d'indication de la mesure de planéité; Analyser si l'erreur d'indication de la mesure de planéité est dans la plage permise. Si la plage autorisée est dépassée, l'étalonnage peut être effectué en ajustant le système optique de l'interféromètre, en calibrant l'algorithme de mesure de planéité, etc.

Viii. Traitement des résultats d'étalonnage

1. Certificat d'étalonnage: une fois l'étalonnage terminé, un certificat d'étalonnage doit être délivré. Le certificat d'étalonnage doit contenir les éléments suivants: nom de l'organisme d'étalonnage, adresse; Nom, adresse du mandant; Informations sur le modèle, le numéro, le fabricant, etc. de l'interféromètre calibré; Base d'étalonnage; Calibrer les conditions environnementales; Articles d'étalonnage, résultats d'étalonnage, incertitude de mesure; Date d'étalonnage, personnel d'étalonnage, signature de l'examinateur, etc.

2. Détermination des résultats d'étalonnage: sur la base des résultats d'étalonnage, déterminer si l'interféromètre est conforme aux exigences d'utilisation. Si les mesures de l'élément d'étalonnage sont toutes dans la plage permise, l'étalonnage de l'interféromètre est jugé satisfaisant; Si l'un des éléments d'étalonnage présente des résultats de mesure hors de la plage permise, l'étalonnage de l'interféromètre est jugé non conforme. Dans le cas d'interféromètres dont l'étalonnage n'est pas conforme, il convient d'indiquer les éléments non conformes et les écarts spécifiques et de recommander à la partie adjudicatrice de procéder à un nouvel étalonnage après réparation ou ajustement de l'interféromètre.

3. Évaluation de l'incertitude de mesure: l'évaluation de l'incertitude de mesure est effectuée sur les résultats d'étalonnage, analyse les sources d'incertitude telles que l'incertitude des étalons, l'incertitude introduite par la répétabilité des mesures, l'incertitude introduite par les facteurs environnementaux, etc., et donne l'incertitude synthétique et l'incertitude étendue. L'évaluation de l'incertitude de mesure doit être effectuée conformément aux normes et spécifications pertinentes, par exemple JJF 1059.1 Évaluation et représentation de l'incertitude de mesure. Les résultats de l'évaluation de l'incertitude de mesure doivent être clairement indiqués dans le certificat d'étalonnage.

Ix. Intervalle de retour à l'école

En général, l'intervalle de retour à l'école pour les interféromètres est recommandé de 1 an. Mais l'intervalle de temps de recalage réel peut être ajusté de manière appropriée en fonction de facteurs tels que la fréquence d'utilisation de l'interféromètre, l'environnement d'utilisation, les exigences de mesure, etc. L'étalonnage doit être effectué en temps opportun si, pendant l'utilisation, on constate des anomalies dans les résultats des mesures de l'interféromètre ou si l'on doute de leur exactitude.

X. précautions

1. Le processus d'étalonnage doit être strictement utilisé conformément aux procédures opérationnelles, afin d'éviter les dommages causés à l'interféromètre ou les résultats de mesure inexacts en raison d'un mauvais fonctionnement.

2. L'interféromètre et l'équipement d'étalonnage doivent être préchauffés avant l'étalonnage pour atteindre un état de fonctionnement stable afin de réduire l'impact des changements de température sur les résultats de mesure.

3. Pendant le processus d'étalonnage, les vibrations, les chocs et les perturbations électromagnétiques de l'interféromètre et de l'équipement d'étalonnage doivent être évités, assurant la stabilité de l'environnement de mesure.

4. Lors du nettoyage des éléments optiques, vous devez utiliser un chiffon d'essuyage doux et sans poussière et de l'éthanol anhydre, essuyer doucement pour éviter de rayer la surface optique.

5. Une fois l'étalonnage terminé, le certificat d'étalonnage et les dossiers d'étalonnage doivent être conservés en bon état pour une enquête et une traçabilité ultérieures.