系列灯泡灯丝的位置和尺寸测量方法的研究 .pdfVIP

系列灯泡灯丝的位置和尺寸测量方法的

研究

摘要:在测量过程中实现精确、高效定位，研制出满足标准和精度要求的灯

泡夹具，完善系列灯泡的检测能力,制订出一套完整的测量方法和工作程序。灯

泡的定位基准符合标准的规定,包括灯泡的横向基准以及角度基准。在夹具上设

计定位销或定位块作为辅助基准。用角度传感器确定角度基准。检测设备采用的

是二维空间投影仪。被测灯泡在夹具设计留有足够大的空间使灯泡被测部分可见。

灯丝灯泡的基本形状为回转体，配套夹具的则具有以基准轴为旋转中心的基本结

构。

关键词:系列；灯泡灯丝；位置；尺寸测量方法

一、引言

近年来，灯丝灯泡尺寸测量逐步推广从执行自愿认证开始，依据标准进行资

源认证检测和应用研究已成为一个重要课题，每种类型的灯丝灯泡检测费用不下

万元，估算每家灯泡生产企业所生产的常用灯丝灯泡类型至少5种，而国内灯泡

生产企业约有二十家以上，则相关检测认证费用就可以达至U+ll当的规模。此

处尚未考虑部分进口灯泡生产企业。再者，正是由于相当数量的灯泡生产企业缺

乏该项检测能力，在配合自愿认证至强制认证的过程中，各企业应急需解决该企

业本身的检测能力，由此必须使用相关的检测专用夹具和检测技术。即需进行相

应的设备及技术的采购来完备检测能力。由完善国标检测能力，提高国内灯泡生

产水平和检测水平，逐步衍生至相应检测设备的研制，所产生的附加社会效益及

经济效益便是非常巨大。

二、H4、HSI、H7类型灯丝灯泡测量方法解析

H4与HSl、H7的基本结构类似。外部以基准卡爪以及两只辅助卡爪三段弧面

的最高处所在平面为安装的基准面。内部特点为双灯丝(远光灯丝、近光灯丝)，

其中近光灯丝与碗口形成x结构。两者的主要别为基准面至近光灯丝始端的距离。

H7的基座结构与H4、HSl相同，内部为单灯丝，由于没有碗口结构，需要

测量的视相简化为两向。下面以尺寸要求相对复杂的H4灯泡为例分析如下。

(1)测量设备、工具对测量精度的满足度

①投影仪

在有关标准中对测试设备的满足程度要求：i

②框式水平仪

H4灯基准轴最大有用线度为60mm，选用精度±0．02mm／m框式水平仪，其

纵向水平度偏差一个刻度时，H4灯最顶端测量误差△y=(60／0．02)／

1000=±0．0012mm，远小于T／10。

③刀口直角尺

0级刀口直角尺的垂直度偏差为±0.0035mm／m，投影仪屏幕的直径为800mm。

所以，用0级刀口直角尺校准投影仪十字线与工作台的垂直度后，十字线垂线垂

直度给测量带来的误差为：△x=(0.0035×800)／1000=±0．0028mm

分析可看出，校准器具已满足标准精度要求，给测量带来的x、Y轴最大误

差分别为：△Xmax=±00028mm：△Ymax=0．0012+0．0024=±0．0036mm。

(2)用上述测量设备、工具和按方法操作后即可达到投影仪影屏幕十字线、

工作台、夹具定位规外平面的水平度和垂直度的校正。

(3)环境温度及测量前对夹具的预热

经过反复试验，在要求的环境下，用与被测灯功率相同的灯在夹具上燃点

45min后，夹具处在热胀冷缩的平衡状态，此时按方法中的程序操作即得到基准

面的坐标值。

(4)基准轴、H—H、v—v、x—x面坐标值测量的准确性

H4灯泡在测量中需要进行绕轴旋转以实现从不同的视向测量要求，但因其夹

具上的定位规内圆与外圆的圆心存在一定不同心度，造成基准轴随定位规的旋转

而跳动。我们分析认为，尽管它们的同心度不能得到保证，但根据标准中基准轴、

H—H、v—v、x—x面的定义和测量原理(用投影法测量灯内零部件点与点、点与

面的相对距离)得知：“在某一视向上确定H—H、v—v、x—x其中一个面的数值

时，并不需要基准轴的立体空间坐标，只使用在与视向相垂直的投影仪平面坐标

系中基准轴线的垂向坐标值即可计算在某一视向E点与各面的相对距离。”这样，

我们以在①、②、③视向分别测得的基准圆水平最大直径线的垂向坐标值(也是

基准轴线的垂向坐标值)为H—H、V—v、X—x面。虽然各面的坐标值不尽相同，

但这并不影响各尺寸的测量、计算，即修正了基准轴的跳动量。在每个面用6根

弦切法取得与基准圆的12个交点坐标的平均值为该面的垂向坐标值，最大限度

地