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GB／T 16857.10-2022 产品几何技术规范（GPS） 坐标测量系统（CMS）的验收检测和复检检测 第10部分：激光跟踪仪.pdf简介：

GB/T 16857.10-2022 是中国国家标准，全称是《产品几何技术规范（GPS） - 坐标测量系统（CMS）的验收检测和复检检测 第10部分：激光跟踪仪简介》。这一标准主要针对激光跟踪仪这种测量设备，规定了其在产品几何测量技术中的应用、验收检测和复检检测的流程、要求和方法。

激光跟踪仪是一种高精度的三维测量设备，常用于航空航天、汽车制造、精密机械等领域，用于测量物体的形状、位置和运动。该标准旨在确保激光跟踪仪的性能稳定、测量准确，满足几何技术规范的要求，以保证产品的质量控制。

具体内容可能包括以下几个方面：

1. 激光跟踪仪的性能指标：如测量精度、稳定性、响应时间等的定义和检测方法。 2. 激光跟踪仪的安装和校准：规定了设备的安装环境要求、校准步骤和方法。 3. 验收检测：如何对新购买或首次使用的激光跟踪仪进行性能验证和功能测试。 4. 复检检测：对已投入使用的激光跟踪仪定期进行性能复核，确保其持续的测量精度。

遵循这一标准，可以确保激光跟踪仪的使用符合行业规范，提高测量数据的可靠性，从而提升产品质量和生产效率。

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产品几何技术规范（GPS） 坐标测量系统（CMS)的验收检测和复检检测 第10部分：激光跟踪仪

产品几何技术规范（GPS） 坐标测量系统（CMS)的验收检测和复检检测 第10部分：激光跟踪仪

HG／T 3580-2018标准下载图1激光跟踪仪的坐标系

干涉测量模式interferometricmeasurementmode IFM模式IFMmode 通过集成在激光跟踪仪中的激光距离干涉仪确定到目标的距离(极径)的测量模式。 注：距离干涉仪只能用来测量距离的差，因此需要有一个参考距离(基点位置)。 3.3 绝对距离测量模式absolutedistancemeasurementmode ADM模式ADMmode 通过集成在激光跟踪仪中的飞行时间传感器确定到目标的距离（极径)的测量模式。 注：飞行时间传感器可包含多种调制方法来计算到目标的距离。 3.4 反射靶标retroreflector 将在一定人射角范围内的人射光沿人射方向进行反射的无源反射器。 注1：典型的反射靶标是猫眼、角锥棱镜和特殊材料制成的球体。 注2：反射靶标是合作目标。 注3：对于特定系统，如激光雷达，反射靶标可以是抛光球。 3.5 球面靶标sphericallymountedretroreflector SMR 固定在球壳中的反射靶标(3.4)。 注1：对开放的角锥棱镜，其顶点通常调整至与球心一致。 2

图2SMR与SRC示意（简图）

定位最大允许误差maximumpermissibleerroroflocation LDia2X1:P&R,LT,MPE 由激光跟踪仪的规范所允许的定位误差（3.13)（LDa2X1:P&R:LT）的极限值。 3.18 额定工作条件ratedoperatingcondition 根据相关规定，为保证测量设备或测量系统能够正常工作，测量过程中需满足的工作条件。 注1：额定工作条件通常规定了被测量和所有影响量的量值区间。 注2：GB/T16857（所有部分)中术语“能够正常工作”是指“满足最大允许误差”。 注3：GB/T16857（所有部分）中，若在检测中无法满足额定工作条件，则无法确定是否符合规范要求。 [来源：ISO/IEC指南99：2007，4.9，有修改]

下列符号适用于本文件，见表1。

注1：一般情况下，使用球面靶标测量时L等于0。

注2：特定传感器组合的多探测系统误差取决于随激光跟踪仪系统提供的传感器。这些组合可用符号明 Psc.Sh2X25:ODS,SMR;MPS.LT，表示传感器的符号按照字母顺序排列。 注3：在多传感器检测项目中，nX25中的n表示所使用的传感器数量（n≥2）。

注2：特定传感器组合的多探测系统误差取决于随激光跟踪仪系统提供的传感器。 这些组合可用符号明确表达，女 Psc.Sh2X25:ODS,SMR;MPS.Lr，表示传感器的符号按照字母顺序排列。 主3：在多传感器检测项目中，n×25中的n表示所使用的传感器数量（n≥2）

激光跟踪仪使用或测试场地影响测量的环境条件（如温度、气压、湿度和震动等）允许限定，对： 验收检测，由制造商规定； 复检检测，由用户规定。 对验收检测或复检检测，用户在规定的极限内可任意选择环境条件（见附录A的表A.1)。 如用户希望在偏离现场的环境条件下进行检测（如在升高或降低温度的条件下)，双方宜达成关于 承担环境调节成本的协议

制造商为满足最大允许误差规范而要求的条件，应需要明确规定（如在规范手册中给出）。 另外，当进行第6章中规定的检测时，应采用制造商的操作说明书中规定的程序操作激光跟踪仪， 操作时特别应遵守操作说明书中列举的以下几方面： a）设备启动/预热流程； b）设备补偿程序； c）靶标和靶座的清洁程序； d）SMR或SRC的标定； e）环境传感器（即气象站）的位置、型式及数量；

? 工件温度传感器位置、型式及数量； g 稳定性和安装隔震

按下列描述： 按制造商的规范和本文件的程序完成验收检测； 按用户的规范和制造商的程序完成复检检测。 如果规范允许，激光跟踪仪可在除正常垂直方向以外的方向进行检测。在任何情况下，水平角和垂 直角都取决于激光跟踪仪的方向。在检测开始前，应明确参考检测长度相对于激光跟踪仪的位置和方 向。一般情况下，参考检测长度不会随激光跟踪仪旋转。但是，用于探测的位置和双面测试的位置将与 激光跟踪仪的立轴保持固定关系（即它们将随激光跟踪仪旋转）。例如，激光跟踪仪立轴横向安装，则 表2和表3中描述的“高于”和“低于”的方向仍然平行于立轴。 若在检测结果处理时使用最小二乘法（高斯)拟合，则该拟合应为对数据无约束拟合，除非对拟合的 约束有明确说明。 由于双面测试能快速执行，并立即发现激光跟踪仪几何结构及其校正的问题，建议首先执行部分或 全部双面测试。

本检测程序的原理是通过SMR、SRC或ODR探测25个点来测量检测球的大小和形状。关于使 用SRC或ODR传感器进行检测，见附录F或附录G。通过对25个点进行最小二乘法球面拟合的方法 来检测形状和尺寸的示值误差，获得形状探测误差PForm.Sph1X25:sSMR;Lr和尺寸探测误差PsiceSpb1X25:SMR:LT。 注1：形状探测误差PForm.Sph1x25sSMR,Lr和尺寸探测误差Psu.Sph1X25.SMR,Lr不适用于激光雷达系统。 注2：这是对激光跟踪仪在空间定位单点能力的检测。尽管球面靶标的误差会影响检测结果，本检测并不旨在检查 球面靶标制造商提供的任何规范。 注3：当使用SMR进行检测时，SMR中三种类型的误差都可能会影响检测结果。如安装反射靶标的球体不是一个 理想球体，或组成反射靶标的镜面互相不正交，或它们的交点与球面中心不重合。

本检测程序的原理是通过SMR、SRC或ODR探测25个点来测量检测球的大小和形状。关于使 用SRC或ODR传感器进行检测，见附录F或附录G。通过对25个点进行最小二乘法球面拟合的方法 来检测形状和尺寸的示值误差，获得形状探测误差PForm.Sph1X25;sSMRLr和尺寸探测误差PsizeSph1X25:;SMR:LT。 注1：形状探测误差PForm.Sph1x25sSMR,Lr和尺寸探测误差Psum.Sh1X25,SMR,Lr不适用于激光雷达系统。 注2：这是对激光跟踪仪在空间定位单点能力的检测。尽管球面靶标的误差会影响检测结果，本检测并不旨在检查 球面靶标制造商提供的任何规范。 注3：当使用SMR进行检测时，SMR中三种类型的误差都可能会影响检测结果。如安装反射靶标的球体不是一个 理想球体，或组成反射靶标的镜面互相不正交，或它们的交点与球面中心不重合。

尺寸实物标准器（即检测球）的直径应不小于10mm且不大于51mm。检测球的尺寸和形状 交准。 注：由于检测球易与靶座干涉，在较小直径的检测球上进行源

安装检测球，使整个半球能得到探测。当使用球面靶标进行探测时，检测球支架宜在背对激光跟踪 仪的那一侧。对于探针和反射靶标组合，支架宜在探测方向的背面（见图2)。 检测球宜安装牢固，以尽量减少弯曲变形造成的误差。 测量并记录25个点。各点在检测球的半球上应尽可能均匀分布。各点的位置应由用户自行选定， 如未规定，则推荐以下探测布点（见图3)： 检测球的极点处1个点； 极点下方22.5°，4个点均匀分布；

极点下方45°并相对前一组转22.5°，8个点均匀分布； 极点下方67.5°并相对前一组转22.5°，4个点均匀分布； 极点下方90°（即平分球体面上）并相对前一组转22.5°，8个点均匀分布。 注：由于激光跟踪仪的点测量是手工操作，测量点无法位于建议的位置是可以理解的，

6.2.4检测结果计算

6.2.4.1尺寸探测误差

用全部25个测量值，计算出高斯拟合球。记录这个球体的直径。此（测量)直径与检测球的校准

参考)直径的差值DMEAs一DRE，即尺寸探测误差Psiuc.sh.1x25sxxx,Lr（×××根据实际情况取S RC或ODR）。

6.2.4.2形状探测误差

由25个测量值分别计算出高斯径向距离R，即最小二乘球面中心到测量点的距离。计算这些值的

6.3定位误差（双面测试）

本检测程序的原理是利用激光跟踪仪测量同一个反射靶标的位置两次，来检测激光跟踪仪的几何 误差。激光跟踪仪测量的设置如下： 1）在正常模式下测量；2）激光跟踪仪水平角相对第一个位置旋转约180°，并移动垂直角直到光束 指向反射靶标；3）允许调整水平角和垂直角（微小量)来重新指向反射靶标。 计算反射靶标两次测量值在垂直于激光束方向的距离作为（定位误差的）检测结果L

TSGD2002-2006燃气用聚乙烯管道焊接技术规则.pdf用于本检测的设备刚性固定在表3规定位置的靶座

安装靶座，使靶座及其支架不干涉反射靶标的测量。靶座宜安装牢固，以减少测量中的不确定度。 将球面靶标放置在靶座中，通过两个角度和一个距离（极径)测量球面靶标的位置。旋转激光跟踪 仪的两个角度，重新锁定反射靶标。用第一次测量的距离值，第二次测量的角度计算反射靶标的位置。 这些检测的结果可能高度依赖于球面靶标与激光跟踪仪的距离，并受激光跟踪仪的角度方向的影 响。因此，这些检测应在2个或多个不同距离和3个不同方向进行，见表3。到激光跟踪仪的距离为激 光跟踪仪与反射靶标位置的水平距离，方向角为激光跟踪仪指向反射靶标时的标称水平角。 重复测量同一位置的球面靶标的双面测试结果可用来评估测量系统的重复性。

到激光跟踪仪的距离误差宜在标称距离的10%以内，水平角误差在5°以内。

6.3.4检测结果计算

通过两个位置测量结果计算定位误差。这两个位置之间的距离就是定位误差L

通过两个位置测量结果计算定位误差。这两个位置之间的距离就是定位误差

如果两个位置测量结果的球坐标分别为（01，91，R1)和（02GB／T 38531-2020 微束分析 致密岩石微纳米级孔隙结构计算机层析成像（CT）分析方法，P2，R2），计算这两个位置的定 按公式(1)进行计算