【儀表網(wǎng) 儀表科普】計量學起源于古代。初的測量形式是為促進商業(yè)發(fā)展和記錄人類活動而設立的。時間、重量和長度是早的測量標準。
縱觀整個人類歷史,尺寸測量方法經(jīng)歷了數(shù)次演變。
1789 年以前
國王的腳
據(jù)科學家們估算,歐洲各國采用的計量單位多達一千多種。pied du roi(國王的腳)是其中的代表,是廣泛采用的計量單位。然而,許多商人各自使用自己的測量工具,這為欺詐、勒索和歪曲留下了空間。直到公制系統(tǒng)建立,人類才開始進行度量系統(tǒng)的統(tǒng)一。
1795
公制系統(tǒng)
法國大革命政府推出了公制系統(tǒng),即現(xiàn)在的單位制。一米初是指北極經(jīng)巴黎到赤道之間距離的千萬分之一。當然,盡管米的定義經(jīng)過幾個世紀的演變,但至今仍是所有測量工具的參考長度單位。
1840
攝影測量
攝影術(shù)誕生后不久,攝影測量法便已開始使用。這要歸功于法國大地測量學家 Fran?ois Arago。他向法國科學院提出了一種采用三角測量的方法。借助這項技術(shù),他可以基于不同視角拍攝的照片來確定對象的空間位置,而無需預先知道鏡頭的位置。
François Arago
1848
SYSTEM PALMER(外徑千分尺)
法國發(fā)明家 J. Palmer 的“System Palmer”獲得,這是迄今仍廣受認可的個采用 U 型主架的千分尺?,F(xiàn)代的千分尺仍在效仿 System Palmer 的 U 型主架、測微套筒、套筒、測桿、基準座等基本設計。此外,所有千分尺和其他手工工具必須仍可溯源到標準。
1887
邁克耳孫干涉儀
美國物理學家 Albert A. Michelson 認為,相對以太運動的探測是可以測量的。為此,他發(fā)明了一種叫做干涉儀的新儀器。他的實驗結(jié)果表明,地球沒有相對以太運動。這一論據(jù)改變了物理學的基礎,促進了 1905 年愛因斯坦相對論的誕生。
1960
CMM
60 年代初,坐標測量機出現(xiàn),這個儀器由簡單的 3D 跟蹤設備制成,通過一個簡單的數(shù)字顯示裝置 (DRO) 顯示 XYZ 位置。初的 CMM 是由蘇格蘭的 Ferranti 公司在 50 年代開發(fā)。但這臺設備只有兩個軸。早的三軸原型于 20 世紀 60 年代誕生,是由意大利公司 DEA(現(xiàn)已歸入 Hexagon Metrology Group 旗下)所發(fā)明。
之后不久,自動 CMM 于 60 年代問世,用以對 Concorde 超音速噴氣發(fā)動機執(zhí)行復雜的檢查。在這項發(fā)明的帶動下,Renishaw 公司于 1973 年成立,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為 CMM 測量頭的主要供應商。
1980
便攜式 CMM
測量臂
80 年代,測量臂式的便攜式 CMM 問世,使測量過程發(fā)生了翻天覆地的變革:現(xiàn)在,計量工具已走入生產(chǎn)車間。這次創(chuàng)新使人們不必再將制造零部件移動到專用的受控環(huán)境中。但是,由于測量臂采用了一項只能依賴于精密機械部件的傳統(tǒng)技術(shù),因此這些便攜式 CMM 仍非常容易受環(huán)境引起的震動和不穩(wěn)定因素的影響。因此在操作時需要采用相當多的防范措施。
1985
3D 掃描儀
3D 掃描儀
盡管臺 3D 掃描儀在 60 年代就已經(jīng)問世,但直到 1985 年,激光技術(shù)才應用到 3D 掃描領(lǐng)域。此前,3D 掃描設備使用燈光、照相機和投影儀來完成掃描。但是,對象的準確掃描過程非常耗時耗力。1985 年后,掃描儀開始采用白光、激光和陰影方式來捕捉物體表面。
1987
激光跟蹤儀
激光跟蹤儀原型由 Kam Lau 博士于 1986 年開發(fā)。一年后,Kam Lau 博士創(chuàng)立了自己的公司 Automated Precision Inc.,對跟蹤技術(shù)進行了完善,提高了建模精度和便攜性。激光跟蹤器仍是為先進的大尺寸零部件(如飛行器機翼、汽車車架及大型加工設備)測量解決方案。然而,在高容量測量領(lǐng)域,它們面臨著另一項技術(shù)——攝影測量的挑戰(zhàn)。
2000
光學便攜式 CMM
光學便攜式 CMM 光學便攜式 CMM 于千禧年初出現(xiàn)在計量領(lǐng)域。光學便攜式 CMM 將 CMM 的靈活性和有效性、便攜式 CMM 的便攜性和簡易性,及其不易受震動影響的優(yōu)勢融于一身,是車間測量的理想選擇。過去幾年,此項技術(shù)經(jīng)過多次改進和發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)能夠與 CMM 相匹敵。現(xiàn)在,它們已經(jīng)整合到檢測過程中,甚至成為計量市場中強勁的競爭者。因此,光學便攜式 CMM 會成為計量學的未來嗎?
Creaform簡介
Creaform 開發(fā)、制造并銷售 3D 便攜式測量技術(shù),專門從事 3D 工程服務。 公司提供創(chuàng)新解決方案,如 3D 掃描、逆向工程、質(zhì)量控制、無損測試、產(chǎn)品開發(fā)和數(shù)值模擬 (FEA/CFD)。 公司的產(chǎn)品和服務面向各大行業(yè),例如汽車、航空航天、消費品、重工業(yè)、衛(wèi)生保健、制造業(yè)、石油與天然氣、發(fā)電業(yè)、文博、教育與研究。Creaform 的總部和制造運營位于魁北克省萊維斯(Lévis),在萊維斯,中國上海和法國的格勒諾布爾(Grenoble)都設有創(chuàng)新中心,在美國、法國、德國、巴西、中國、日本、印度、韓國和新加坡都擁有分公司。