Со временем качество изображения на мониторе вашего компьютера может стать немного тусклым или даже слишком ярким. Прежде чем вы подумаете об обновлении всей системы или приобретении нового монитора, может быть гораздо более простое, быстрое и экономичное решение — откалибруйте свой монитор.
Трудность
Длительность
Что нужно
Вы можете отдать свой монитор профессионалу, чтобы он сделал это, но сделать это самостоятельно можно относительно быстро и без проблем, и это значительно улучшит качество изображения. Производители продолжают выпускать дисплеи с новыми технологиями, такими как разрешение 4K UHD, расширенный динамический диапазон (HDR) и изогнутые мониторы, которые радуют глаз, но только в том случае, если они правильно откалиброваны.
Прежде чем вы начнете
Шаг 1: Включите монитор как минимум за полчаса до калибровки, чтобы он мог нагреться до нормальной рабочей температуры и условий.
Шаг 2: Установите для монитора исходное разрешение экрана по умолчанию.
- Как сделать снимок экрана в Windows 11
- Лучшие процессоры Intel на 2022 год
- Получите 49-дюймовый монитор Samsung Odyssey G9 менее чем за 1,000 долларов сегодня
Шаг 3: Убедитесь, что вы выполняете калибровку в комнате с умеренным окружающим освещением. Комната не обязательно должна быть абсолютно черной, но вам не нужны резкие блики и цветовые оттенки, возникающие в результате прямого света.
Шаг 4: Ознакомьтесь с элементами управления дисплеем вашего монитора. Они могут быть расположены на самом мониторе, на клавиатуре или в панели управления операционной системы.
Калибровка с помощью встроенных инструментов Windows и Mac
Как в MacOS, так и в Windows есть встроенные инструменты калибровки, которые помогут вам шаг за шагом пройти весь процесс, что особенно полезно, если вы новичок в мониторинге калибровки. Эти бесплатные инструменты должны быть первой остановкой, если вы просто любитель изображений или работаете с ограниченным бюджетом. Имейте в виду, что настройки будут ограничены типом дисплея и моделью.
Различные термины — гамма, точка белого и т. д. — на первый взгляд могут показаться немного сложными, но каждая утилита дает относительно простое объяснение того, что они все означают. На самом деле вам не нужно знать тонкости жаргона, чтобы откалибровать свой монитор.
Инструмент калибровки дисплея Windows 10
В последней версии Windows 10 самый простой способ найти инструмент калибровки цвета — через панель поиска Windows.
Шаг 1: Тип Калибровка цвета в строку поиска окна и щелкните соответствующий результат.
В более старых версиях Windows вы можете найти Калибровка цвета утилита в Монитор раздел Панель управления, который указан в разделе Оформление и персонализация.
Марк Коппок/Digital Trends
Шаг 2: Теперь, когда вы находитесь в инструменте калибровки, следуйте инструкциям на экране, чтобы выбрать параметры гаммы, яркости, контрастности и цветового баланса вашего дисплея.
Образец изображения, который вы можете подобрать, будет сопровождать многие настройки. Просто внесите коррективы, чтобы максимально точно имитировать образец.
Шаг 3: После завершения работы мастера калибровки обязательно выберите Текущая калибровкаили вернитесь к предыдущей калибровке, если вас не устраивают результаты. Новая калибровка будет сохранена в виде файла .ics или файла калибровки цвета и будет отображаться как новый профиль Международного консорциума по цвету (ICC) в приложении настроек управления цветом.
Шаг 4: Самый простой способ открыть это приложение — ввести «управление цветом» в поле поиска и выбрать первый результат. Открыв его, вы можете выбрать свой монитор из списка устройств и посмотреть, какие профили ICC доступны.
Марк Коппок/Digital Trends
Покупка гидов
Калибровка MacOS
Вот шаги для калибровки в MacOS:
Шаг 1: В MacOS Помощник по калибровке дисплея находится в системных настройках под Дисплеи в цвет раздел. Если у вас возникли проблемы с его поиском, попробуйте ввести калибровку в Прожектор для сканирования различных папок и файлов на вашем компьютере. Результаты должны показать возможность открыть утилиту в Системные настройки панели.
Марк Коппок/Digital Trends
Шаг 2: Пошаговые инструкции вашего Mac проведут вас через процесс калибровки после того, как вы найдете и откроете утилиту. Просто следуйте инструкциям на экране, чтобы выбрать:
- Точка белого: точка белого обычно должна быть стандартной точкой D50 или D65, чтобы избежать странных проблем с оттенком.
- Регулировка цвета: Белая точка задана, но Apple попытается обнаружить ваш дисплей и предложить ряд других калибровок цвета на этом этапе… или она может полностью пропустить остальные параметры настройки. На данный момент родные дисплеи Apple, скорее всего, будут иметь меньше калибровок цвета (поскольку Apple уже откалибровала их).
- Доступ администратора: важно только в том случае, если вы беспокоитесь о том, что другие изменят ваш цветовой профиль.
- Имя и фамилия: Назовите профиль как-то иначе, чтобы вы знали его в будущем.
Шаг 3: Это создаст новый цветовой профиль для вашего дисплея. Если вы не можете внести необходимые изменения, выберите этот новый профиль и выберите Открыть профиль. Откроется новое окно со всеми тегами, связанными с цветовым профилем, и их описаниями.
Шаг 4: Вы можете выбрать каждый тег, чтобы увидеть больше информации о них. Некоторые теги будут просто базовыми данными о цвете, но другие теги можно изменить, чтобы изменить определенные цветовые факторы для дисплея.
Шаг 5: Если у вас есть собственный дисплей, найдите Apple отображает нативную информацию тег как хорошее место для начала. Как вы можете видеть, это может быстро стать техническим, поэтому вам нужно знать данные о цвете (значения люминофора, кривые отклика и т. д.), чтобы вносить точные изменения с помощью этого метода.
Калибровка с помощью онлайн-инструментов
Существует несколько веб-инструментов калибровки, которые помогут вам вручную настроить параметры монитора. Они могут обеспечить более точную или более индивидуальную калибровку, чем встроенные утилиты.
W4zt Screen Color Test: эта простая веб-страница предоставляет вам несколько цветовых градиентов и цветовых полей в оттенках серого, которые вы можете использовать для быстрого сравнения, а также простой тест гаммы, который вы можете запустить. Приятно иметь так много тестов на одной странице, что делает это решение идеальным для быстрой и грязной калибровки, чтобы вы могли двигаться дальше.
Тестовые страницы ЖК-монитора Lagom: удобные как для онлайн-, так и для автономного использования, тестовые страницы ЖК-монитора Lagom не только позволяют настраивать различные параметры, такие как контрастность и время отклика, но также позволяют загружать изображения в виде zip-файла размером 120 КБ, так что вы можете проверить любой монитор в магазине, который вы думаете о покупке.
Calibrize 2.0: Если вам нужен отличный инструмент, который работает немного глубже, чем встроенные параметры калибровки, мы предлагаем загрузить Calibrize 2.0. Это отличный бесплатный мастер, который тщательно проведет вас через хорошо объясненные шаги, чтобы помочь вам откалибровать цвет, оттенки серого, гамму и аналогичные параметры на вашем компьютере.
Калибровка с использованием аппаратного колориметра
Хотя встроенные утилиты калибровки лучше временного решения, у них все же есть один существенный недостаток: вы. Поскольку они полагаются на ваше специфическое восприятие цвета, то, что вам нравится, может совершенно не понравиться другу.
Лучший способ избежать этой проблемы и обеспечить правильную калибровку монитора — приобрести калибровочное устройство. Вам нужно будет потратить приличную сумму денег для лучшего контроля и точности. Тем не менее, существуют доступные альтернативы, которые помогут вам добиться одинакового цвета на всех ваших мониторах.
Если вам нужен инструмент для калибровки, мы рекомендуем X-Rite ColorMunki Smile (99 долларов) или Spyder5Elite (200 долларов). Оба устройства оснащены семицветным датчиком полного спектра, который может точно отображать ряд стандартных дисплеев и дисплеев с широкой гаммой. Если у вас есть больший бюджет, вы можете поискать высококлассные калибраторы с еще более продвинутыми возможностями.
Эти устройства удобны в использовании, включая простой трехэтапный процесс крепления устройства к экрану, подключения его к порту USB и запуска программного обеспечения для калибровки. Когда программное обеспечение запустится, вам просто нужно выполнить процедуру установки. Это довольно интуитивно понятно, но если у вас возникнут проблемы, вы можете найти учебные пособия в Интернете, которые помогут вам с этим справиться.
i180Display от X-Rite стоимостью от 1 долларов — еще одно надежное устройство. Как и в случае с серией Spyder, каждый из этих трех вариантов настраивается с помощью программного обеспечения для автоматической калибровки. Чем больше денег вы потратите, тем больше дополнительных функций и других преимуществ вы получите от устройства.
Стандартная длина шарового стержня, используемого для калибровки оборудования
Хотя есть устные сообщения о том, что г-н Хикки из General Dynamics в Сан-Диего, Калифорния, использовал шаровые штанги для оценки производительности гигантских фрезерных станков в 1940 году, первый патент на шаровую штангу был выдан намного позже Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в Калифорнии. .
Первоначальная концепция Ball Bar предназначалась для объемной оценки станков. Одним из преимуществ этой процедуры является то, что не требуется знать фактическую длину Ball Bar. Еще одним уникальным преимуществом Ball Bar является отсутствие практических ограничений на длину, которую можно построить. Шариковые стержни длиной два с половиной метра (2.5 м, 8.2 фута) обычно используются для калибровки лазерного трекера и оптического сканера.
2.5-метровый шаровой стержень из углеродного волокна, обратите внимание, что напольная плитка составляет 1 фут.
Объемная оценка КИМ заключается в измерении длины шарового стержня в различных ориентациях и положениях внутри станка. Объемная оценка не только дает представление об общей производительности машины, но и определяет каждый из задействованных источников параметрической ошибки.
Типично для человека, вскоре после того, как NBS (теперь NIST) представила Ball Bar в качестве стандартного эталонного метода (SRM) для калибровки координатно-измерительной машины (CMM); пользователи начали пытаться использовать Ball Bar в качестве эталона длины.
Dual Ball Bar, с подставкой
С самого начала попыток сделать Ball Bar стандартом длины обнаружились большие расхождения в измеренной длине Ball Bar. Даже калибровки в разных лабораториях международных стандартов значительно различались. При измерении длины шарового стержня с помощью координатно-измерительной машины машина фактически видит расстояние от центра шара до центра шара.
Напротив, подавляющее большинство процедур калибровки шаровой штанги используют одноосный станок для измерения общей длины шаровой штанги. Раньше более или менее случайные отклонения в измеренной длине шаровых стержней списывались как случайные ошибки неизвестного происхождения. Благодаря большему опыту измерений эти изменения размеров были связаны с систематическими ошибками с четко определенной причиной.
Почему возникают такие проблемы с калибровкой? Когда Ball Bar используется для объемной оценки, небольшой изгиб Ball Bar не окажет никакого влияния на его характеристики. Если вы хотя бы немного согните шаровую штангу, которая используется в качестве архивного эталона, истинная длина шаровой штанги между шариками существенно изменится. По мере того, как все больше используется Ball Bar в качестве эталона длины, появляются новые реалии. Одной из самых сложных фонем при использовании Ball Bar в качестве эталона длины является «Эффект изгиба».
На протяжении многих лет этой проблеме уделялось мало внимания, потому что она не влияет на результаты, когда Ball Bar используется для объемной оценки. Для объемной оценки Ball Bar устанавливается один раз в «зажим» или в «колыбель» и остается установленной на время оценки. «Эффект развала» начинается, по крайней мере, с небольшим изгибом стержня руля. На первый взгляд вы можете сказать: «Ну и что». Результатом этого изгиба или искривления шарового стержня является результирующее «изменение» длины согнутого шарового стержня, когда он вращается в поле земного притяжения и когда он перемещается из вертикального положения в горизонтальное. Результаты «Эффекта изгиба» на измеренной длине стержня с шаром гораздо более тонкие, чем небольшое изменение длины стержня с шаром из-за его ориентации в гравитационном поле Земли.
Если изгиб или выпуклость стержня с шариками расположен вверх по отношению к гравитационному полю Земли при его измерении, длина стержня с шариками увеличится. Если тот же изогнутый стержень Ball Bar измеряется изгибом вниз, длина этого стержня Ball Bar фактически будет короче. Если изогнутый шариковый стержень измеряется при его вращении, длина будет отображать синусоидальное изменение длины. Две основные переменные, которые изменяют «Эффект развала», — это длина руля Ball Bar и величина изгиба или развала.
Мы построили испытательный стенд, чтобы динамически продемонстрировать это реальное изменение измеренной длины стержня Ball Bar. Стандартный шариковый стержень длиной один метр (3.28 фута) с небольшим изгибом будет демонстрировать изменение длины на несколько микрон при повороте на 360 градусов. Кажется, никто никогда не учитывает человеческий фактор в уравнении калибровки. В цехе сборки и калибровки крупного производителя КИМ техник выполнял оценку шарового стержня на готовой КИМ. Он уронил Ball Bar на стол станка. Один из мячей оторвался от перекладины, отскочил от стола, упал на пол и покатился через полкомнаты. Техник подобрал мяч и стряхнул пыль о свою рубашку. Он подошел к ящику с инструментами и достал тюбик Krazy Glue®. Он нанес каплю клея и приклеил свободный шар обратно на перекладину. Затем он возобновил процедуру калибровки.
Как бы плохо это ни звучало, за исключением крошечной квартиры или двух, это практически не повлияло бы на объемную оценку, но было бы полной катастрофой, если бы длина Ball Bar использовалась в качестве эталона длины.
Если шаровой стержень будет использоваться в качестве эталона длины для калибровки координатно-измерительной машины, вот несколько важных рекомендаций:
- Длину шарового стержня необходимо часто калибровать.
- Шариковый стержень должен быть кинематически поддержан по направлению к концам.
- Во время операции калибровки следует использовать ту же систему кинематической поддержки, что и при использовании шарового стержня.
- Вращательное положение шарового стержня в кинематической муфте должно сохраняться как во время калибровки, так и во время использования. Вращательное положение шарового стержня обычно синхронизируется с кинематической парой. Обычно он состоит из двух прецизионных цилиндров, скрещенных под углом 90 градусов и предварительно нагруженных магнитом.
Все аппаратное обеспечение для этого приложения можно приобрести в готовом виде или можно приобрести компоненты для создания сборок в соответствии с вашими потребностями. (См. часы Ball Bar в нашем веб-каталоге).
Компоненты кинематического инструмента –>
Любое отклонение от этих процедур приведет к существенным ошибкам в измерении длины шарового стержня. Идеальной конструкцией для калиброванного по длине шарового стержня является наша консольная серия. В этой конструкции используются два вспомогательных опорных шарика, выходящих на конец шарового стержня.
Консольный шаровой стержень с подставкой и опорой
Этот «консольный» шаровой стержень поддерживается соответствующей опорной рейкой для шарового стержня Way Out. [См. эти продукты в нашем веб-каталоге] Наша линейка стандартных трубчатых шаровых опор предлагает валы из мягкой стали с коэффициентом теплового расширения 6.4 микродюймов на дюйм на градус Фаренгейта (6.4 X 10E-6 дюймов/дюйм °F) и трубчатые валы из Invar® (металлический сплав), который практически не расширяется и не сжимается при изменении температуры.
Для шариковых стержней, которые должны использоваться в качестве окончательных эталонов длины при калибровке самой точной из всех координатно-измерительных машин, доступны наши сверхточные шариковые стержни. Особенности этой серии шаровых стержней включают сплошные валы для максимальной жесткости. Эти шариковые стержни изготовлены из экзотического металлического сплава, который подвергается воздействию экзотического термического цикла, в результате чего получается продукт с долговременной стабильностью размеров, который не изменился ни на один микродюйм на метр за 15 лет.
Шарики, используемые в этих шаровых стержнях, являются подобранными шариками класса 2.5, которые прошли три цикла холодной стабилизации, чтобы обеспечить наилучшую возможную долговременную стабильность размеров. Валы этих шариковых рулей прецизионно отшлифованы для устранения «эффекта развала».
Подставка для быстрого захвата
Как мяч калибруется по длине?
Обычно сначала измеряется диаметр обоих шаров. Эта задача звучит намного проще, чем оказывается. Силы, приложенные к поверхностям мяча измерительной машиной, вызовут четыре отдельные упругие деформации по Герцу, которые необходимо скорректировать. Каждая плоская параллельная пятка измерительной машины будет иметь упругие углубления в точках контакта, которые касаются шарика. Каждая сторона шара будет сплющена при контакте с поверхностями плоских параллельных упоров измерительной машины под действием измерительной силы.
Математические расчеты, необходимые для компенсации этих четырех упругих деформаций, довольно сложны. Значение переменной, необходимой для этих вычислений:
- сила, прикладываемая измерительной машиной
- жесткость или модуль упругости Юнга для наковален измерительной машины и для самого шара
- значение коэффициента Пуассона материала шара и коэффициента Пуассона для наковален измерительной машины представляет собой так называемый эффект бочонка. Это отношение продольной или линейной деформации к выпуклой или поперечной деформации. Если вы поместите груз на верхнюю часть бочки, насколько она станет короче по сравнению с тем, насколько она станет толще. Деформация в данном случае представляет собой изменение формы испытуемой детали, вызванное приложенным к ней напряжением или силой.
Один из самых точных и, безусловно, наименее рискованных методов калибровки точного диаметра сфер Ball Bar — сравнение их диаметра с диаметром эталонного шара, прослеживаемого NIST. Значительные преимущества этого метода заключаются в том, что все упругие деформации сводятся на нет, и он устраняет любые температурные неопределенности. Длинные линейные измерительные машины, обычно используемые для измерения длины шарового стержня, обычно представляют собой огромные куски чугуна или гранита. Большим машинам, таким как эти, может потребоваться целая неделя времени для уравновешивания. Убедитесь, что машина находилась при температуре 68° по Фаренгейту (20° по Цельсию) днем и ночью в течение длительного времени, прежде чем пытаться ее использовать.
Шаровые стержни обычно довольно длинные, поэтому температура шарикового стержня и окружающей среды имеет решающее значение. Стандартный стальной шаровой стержень имеет коэффициент теплового расширения и сжатия 6.4 микродюймов на дюйм на градус Фаренгейта. ( 6.4 × 10 E-6 дюймов / дюйм ° F) Если абсолютная температура в измерительной лаборатории изменяется на 2 градуса по Фаренгейту, длина шарового стержня длиной один метр изменится на 6.4 микродюйма, умноженное на 40 дюймов, равно 256 микродюймов на градус, умноженный на 2 градуса. равняется 512 микродюймам или примерно одной половине тысячных дюйма.
Другим ключевым фактором является измерительная машина, используемая для первичной калибровки. Недавний спор разрешился, когда было обнаружено, что шкала старой линейной измерительной машины использовала старый геодезический дюйм вместо современного «международного дюйма». На стержне Ball Bar длиной один метр это составило отклонение почти в одну десятитысячную долю дюйма.
В другом случае компания использовала машину мечты. У них была измерительная машина Мура с лазерным интерферометром, но они поддерживали шаровой стержень в кинематической муфте, расположенной на самих основных шарах; и они получали вариации на пару микрон в своих измерениях из-за «Эффекта Камбера».
Насколько плоскими и параллельными являются наковальни измерительной машины? Измерьте диаметр шарика хорошего качества диаметром в четверть дюйма (¼ дюйма, 0.25 дюйма, 6.35 мм) в пяти местах. Измерьте диаметр шара в центре упоров, сзади, спереди, сверху и снизу. Очевидно, что все показания должны быть одинаковыми. Если все показания не совпадают, наковальни должны быть повторно притерты. Хорошему квалифицированному специалисту потребуется около шести часов, чтобы должным образом отремонтировать набор наковален с точностью до одного или двух микродюймов.
Каков суммарный бюджет погрешности или погрешность измерительной машины? Как достигается прослеживаемость NIST? Последняя дилемма та же самая, с которой столкнулись все четыре упругие деформации Герца двух поверхностей шаров и двух поверхностей наковален при определении диаметра шаров. Существует серьезное заблуждение относительно влияния измерительной силы на сжимаемость стержня Ball Bar. В принципе, вы можете просто забыть об этом! Это единственная вещь, которая не работает против вас при использовании Ball Bar в качестве эталона длины. Измерительное усилие в четыре унции (4 унции, 113.4 г), приложенное к шариковому стержню длиной один метр, сожмет длину стержня только примерно на две десятых одного микродюйма (0.0000002”, 0.00000508 мм).
Секреты калибровки шариковой штанги
Штанга с мячом (гантель) (показана с усиленной стойкой и зажимом)
Есть четыре основных качества, которые включают в себя полную калибровку Ball Bar. Первый заключается в измерении сферичности двух шаров. Второй — проверка общих сферических диаметров двух шаров. Третий – измерить абсолютный диаметр двух шаров, который обычно измеряют, хотя практического применения эта информация имеет мало. Четвертый – это расстояние от центра шара до центра шара.
Чтобы любая калибровка Ball Bar была значимой, должны присутствовать некоторые фундаментальные конструктивные особенности. Округлость сфер должна быть лабораторного качества (см. ANSI B89.4.1-1997), и оба шара должны быть одинакового диаметра. Если артефакт откалиброван до отличного уровня точности, но не обладает долговременной размерной стабильностью, калибровка будет довольно бессмысленной, если только он не будет использован в ближайшие несколько дней. Чтобы иметь надлежащую жесткость и коэффициент теплового расширения, основные сферы, используемые на качественном шаровом стержне, должны быть изготовлены из закаленной нержавеющей стали с очень высоким содержанием сплава. По нашему опыту, чем выше легирование мартенситной (твердой) стали, тем труднее стабилизировать ее размеры. По этой причине необходимо убедиться, что шары прошли надлежащую термическую стабилизацию.
Если балка, которую мы калибруем, была собрана с клеем, который остается эластичным, будет существовать целый список непредсказуемых переменных, поэтому крайне важно использовать надлежащий связующий материал и методы отверждения. При эксплуатации шаровая штанга должна быть жестко закреплена без изменения ее габаритных характеристик. Эти же требования применяются и при калибровке шарового стержня.
Сферичность мяча
Существует несколько факторов, таких как базовая геометрия седла шара и усадка клея, которые могут резко изменить сферичность шаров после их установки. Таким образом, это измерение должно быть выполнено после сборки Ball Bar. Измерение сферичности двух шаров после того, как они постоянно закреплены на стержне Ball Bar, может оказаться сложной задачей.
Если доступна измерительная машина, такая как Talyrond, с вращающимся измерительным зондом; для измерения потребуется только жесткое удерживающее приспособление (см. рис. № 1). При использовании измерительных машин с вращающимся столом могут возникнуть проблемы. Если шариковую штангу расположить на вращающемся столе под углом, близким к горизонтальному, длинная шариковая штанга будет вращаться по огромному кругу, который обычно больше, чем может вместить большинство лабораторий. Один из вариантов при использовании тренажера с вращающимся столом — поставить Ball Bar вертикально. Некоторые машины для измерения осей вращения могут выполнять такие измерения с хорошей точностью. Большинство этих машин будут иметь небольшую амортизирующую способность, которая может составлять всего микродюйм у поверхности стола, но может увеличиваться с каждым дюймом над столом, пока не достигнет очень существенной ошибки на 20–30 или 40 дюймах (500–800 или 1000). мм) в воздухе. Когда Ball Bar установлен вертикально, ортогональные измерения круглости шаров не могут быть выполнены (см. нашу статью «Как изготавливаются шары, как они измеряются и как они используются в метрологии»), поэтому можно выполнить только серию оценок высоты. . Хотя это измерение является довольно надежной ставкой, сфера на самом деле может быть по существу эллиптической, цилиндрической или какой-либо другой фигурой на оси и по-прежнему хорошо выглядеть вдоль оси вращения.
В крайнем случае сферичность шариков можно оценить путем осторожного вращения каждой из шариковых сфер в кинематической муфте, пока они находятся в контакте с измерительным наконечником чувствительного электронного зонда. Хотя это может показаться бесполезным упражнением, очень похожая методика указана ANSI в качестве метода оценки сферичности шариков прецизионных подшипников (см. книгу № 10 стандарта ANSI B3.12). На практике одна из наших трех кинематических платформ с шариками, оснащенная шариками из карбида вольфрама, и одна из наших кинематических платформ с двумя цилиндрами размещаются на плоской поверхности хорошего гранитного стола. Регулируемая магнитная предварительная нагрузка в центре трехшариковой муфты поможет стабилизировать показания, а капля масла 3 в 1® предотвратит появление пятен на шарике. Основанием для этих кинематических муфт является чрезвычайно прочная стальная платформа диаметром четыре дюйма и толщиной полтора дюйма. Основание платформы, установленное на гранитной плите, имеет прецизионное плоское кольцевое кольцо снаружи, чтобы не было вибрации во время процесса измерения (см. рис. 2). Чтобы соответствовать спецификации ANSI, два шарика должны быть сферическими в пределах менее 5 микродюймов (000127 мм).
Диаметр шарика
Абсолютный диаметр двух шариков на концах балки с технической точки зрения не имеет большого значения, но их общий размер имеет огромное значение. Чувствительность и воспроизводимость измерительного прибора, используемого для измерения размера и общего размера двух шариков на шариковом стержне, должны составлять пятьдесят нанометров – два микродюйма (0.000002 дюйма) или меньше. Пожалуйста, обратитесь к нашей статье «Измерение абсолютного диаметра шара в коммерческих целях». Чтобы соответствовать спецификации ANSI, два шарика также должны иметь общий диаметр в пределах 5 микродюймов (000127 мм).
Калибровка центра шара по центру шара с использованием стандартной горизонтальной измерительной машины
Хотя для выполнения объемной оценки ANSI-B89.4.1-1997 не требуется точное знание размеров центра шарика, очень важно иметь длинный физический стандарт для определения точности размеров КИМ. Несколько шариковых стержней разной длины могут стать недорогим способом оценки точности трех весов, а также предоставить ценную информацию о влиянии температуры окружающей среды на производительность машины.
Очень сложная задача определения абсолютного диаметра шарика (см. нашу статью «Измерение абсолютного диаметра шарика в коммерческих целях») усложняется еще и тем фактом, что линейная измерительная машина будет прикладывать к шарикам совсем другую силу, чем машина для измерения диаметра шариков. По этой причине упругая деформация Герцина будет другой, поэтому измеренная длина будет иметь существенную погрешность. К счастью, существует процедура измерения, полностью исключающая важность абсолютного знания диаметра шариков. После подтверждения общего размера двух шаров один из шаров устанавливается между плоскими параллельными поверхностями упоров измерительной машины. Для этого измерения ось шарового стержня будет находиться под прямым углом к оси измерительной машины. Используя размер этого шара в качестве эталона, установите горизонтальную измерительную машину на ноль. Затем откройте подвижный элемент машины, чтобы разместить шаровую штангу. Установите опорные точки примерно на 20 процентов от каждого конца и измерьте расстояние между концами двух шаров.
Красота этой процедуры может быть оценена простым анализом измерения. Расстояние, на которое перемещается измерительная наковальня от точки измерения шара до точки измерения двух шаров на концах балки Ball Bar, точно равно центру шара и центру шара балки Ball Bar. Устанавливая машину на ноль для первого шара, мы фактически вычитаем половину диаметра шара с каждого конца. Прекрасная особенность этой процедуры заключается в том, что абсолютно не требуется никаких упругих компенсаций. Силы, приложенные к первоначальному измерению диаметра эталонного шара, точно такие же, как и силы, приложенные к двум противоположным концам сфер шарового стержня. Материал двух шаров абсолютно одинаков, поэтому эластичная деформация, приложенная к двум поверхностям одного шара, не будет отличаться от двух поверхностей двух шаров на противоположных концах стержня.
Сжатие самого стержня под действием калибровочной силы не имеет значения, поскольку оно составляет порядка четырех или пяти нанометров, то есть максимум несколько десятых миллионных долей дюйма.
