Xây dựng quy trình hiệu chuẩn độ phẳng của chi tiết quang học sử dụng máy giao thoa laser Xây dựng quy trình hiệu chuẩn độ phẳng của chi tiết quang học sử dụng máy giao thoa laser Xây dựng quy trình hiệu chuẩn độ phẳng của chi tiết quang học sử dụng máy giao thoa laser luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG QUY TRÌNH HIỆU CHUẨN ĐỘ PHẲNG CỦA CHI TIẾT QUANG HỌC SỬ DỤNG MÁY GIAO THOA LASER Học viên: NGUYỄN PHI VŨ Mã học viên: CB180008 Lớp: 2018B.CTM.KH Giảng viên hướng dẫn: PGS TS VŨ TOÀN THẮNG Viện: CƠ KHÍ Hà Nội, 05/2020 ĐỀ TÀI LUẬN VĂN XÂY DỰNG QUY TRÌNH HIỆU CHUẨN ĐỘ PHẲNG CỦA CHI TIẾT QUANG HỌC SỬ DỤNG MÁY GIAO THOA LASER Giảng viên hướng dẫn PGS.TS Vũ Toàn Thắng Lời cam đoan Tơi xin cam đoan kết có Luận văn thân thực hướng dẫn thầy giáo PGS.TS Vũ Toàn Thắng, số liệu kết thực nghiệm trung thực chưa công bố công trình khác Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giảng viên hướng dẫn định hướng đề tài phù hợp để kết hợp trình nghiên cứu bám sát công việc thực tiễn Cảm ơn thầy giáo mơn có đóng góp ý kiến sâu sắc để tơi hoàn thiện kiến thức luận văn Cảm ơn đồng nghiệp Viện đo lường Việt Nam giúp đỡ tận tình tạo điều kiện tốt cho cá nhân tơi hồn thành đề tài Luận văn tài trợ đề tài B2018-BKA07-CTVL Học viên Nguyễn Phi Vũ TÓM TẮT LUẬN VĂN Họ tên học viên: Nguyễn Phi Vũ Chuyên ngành: Kỹ thuật khí MSHV: CB180008 Lớp: 2018B.KH.CTM Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Vũ Toàn Thắng Tên đề tài: Xây dựng quy trình hiệu chuẩn độ phẳng chi tiết quang học sử dụng máy giao thoa laser Tóm tắt: Từ thực tiễn quy trình hiệu chuẩn độ phẳng chi tiết quang học Việt Nam chưa có, sở có thiết bị giao thoa kế chuẩn phẳng, sử dụng để thực thí nghiệm đánh giá, tơi chọn đề tài luận văn “Xây dựng quy trình hiệu chuẩn độ phẳng chi tiết quang học sử dụng máy giao thoa laser” Luận văn trình bày đặc điểm tính chất thiết bị hiệu chuẩn, cấu tạo, nguyên lý hoạt động thiết bị sử dụng làm chuẩn đo lường Từ xây dựng quy trình để tiến hành hiệu chuẩn cách xác nhất, hạn chế tối đa ảnh hưởng yếu tố môi trường Bên cạnh đó, luận văn trình bày giải pháp kỹ thuật để gia tăng độ xác hiệu chuẩn giảm thiểu chi phí trang bị Kết đo đối chiếu với chứng nhận nhà sản xuất đảm bảo nằm vùng sai số cho phép MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.3.1 Về mặt lý thuyết: 1.3.2 Về mặt thực tiễn: CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HIỆU CHUẨN ĐỘ PHẲNG 2.1 Định nghĩa độ phẳng 2.2 Tầm quan trọng việc hiệu chuẩn độ phẳng 2.3 Các phương pháp hiệu chuẩn độ phẳng 2.4 Những yêu cầu cần đạt hiệu chuẩn độ phẳng 2.5 Chi phí rủi ro việc không hiệu chuẩn độ phẳng CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT HIỆU CHUẨN TẤM PHẲNG QUANG HỌC 3.1 3.2 Tấm phẳng quang học 3.1.1 Khái niệm phẳng quang học 3.1.2 Các loại phẳng quang học 3.1.3 Công dụng chuẩn phẳng quang học 3.1.4 Độ xác sai số 3.1.5 Vệ sinh bảo quản 10 Tia Laser tính chất đặc biệt 11 3.2.1 Độ đơn sắc cao 11 3.2.2 Độ kết hợp cao 12 3.2.3 Độ định hướng cao 15 3.2.4 Có khả hội tụ cao 16 3.3 Laser He-Ne 16 3.4 Giao thoa Laser 18 3.5 Các mơ hình giao thoa kế thơng dụng 19 3.6 3.5.1 Giao thoa kế Michelson 20 3.5.2 Giao thoa kế Mach-Zehnder 21 3.5.3 Giao thoa kế Twyman - Green 22 Yếu tố ảnh hưởng đến giao thoa kế laser 23 3.6.1 Ảnh hưởng môi trường đến giao thoa kế Laser 23 3.6.2 3.7 Ảnh hưởng rung động môi trường đến giao thoa kế laser 25 Kỹ thuật an toàn làm việc với Laser 26 3.7.1 Các nguy từ tia laser 26 3.7.2 Các biện pháp phòng ngừa: 27 CHƯƠNG XÂY DỰNG QUY TRÌNH HIỆU CHUẨN ĐỘ PHẲNG CHI TIẾT QUANG HỌC SỰ DỤNG GIAO THOA KẾ LASER 30 4.1 Giao thoa kế VeriFire HD 30 4.1.1 Cấu tạo 32 4.1.2 Nguyên lý hoạt động 34 4.2 Quy trình hiệu chuẩn 35 4.3 Thực nghiệm đánh giá: 49 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 5.1 Kết luận 53 5.2 Kiến nghị 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1: Khoảng cách t hai mặt phẳng Hình 2.2 Đo độ phẳng CMM Hình 2.3 Kết phép đo độ phẳng CMM Hình 2.4 Hệ thống giao thoa kế đo độ phẳng Hình 3.1 Tấm chuẩn phẳng mài hai mặt Hình 3.2 Tấm chuẩn phẳng mài mặt Hình 3.3 Sơ đồ kiểm tra độ phẳng sử dụng chuẩn phẳng Hình 3.4 Vân giao thoa quan sát bề mặt 10 Hình 3.5 Tính chất kết hợp tia laser………………………………… 19 Hình 3.6 Phân bố lượng laser mod ngang…………………….15 Hình 3.7 Sơ đồ cấu tạo Laser He-Ne…………………………………… 17 Hình 3.8 Sơ đồ mức lượng Laser He-Ne……………………………17 Hình 3.9 Hiện tượng giao thoa……………………………………………18 Hình 3.10 Sơ đồ nguyên lý giao thoa kế Michelson … …………………20 Hình 3.11 Sơ đồ nguyên lý giao thoa Mach-Zender… …………… ……21 Hình 3.12 Giao thoa kế Twyman-Green 22 Hình 3.13 Nhãn cảnh báo đáng ý 29 Hình 4.1 Hình ảnh thực tế hệ thống giao thoa kế VMI 32 Hình 4.2 Các thiết bị hệ giao thoa kế Laser 32 Hình 4.4: Mơ hình giao thoa kế Fizeau 34 Hình 4.5a Các thơng số thiết lập phép đo 39 Hình 4.5b Các thông số thiết lập phép đo 39 Hình 4.6 Căn chỉnh điểm phản xạ 40 Hình 4.7 Căn chỉnh khoảng cách để lấy nét 40 Hình 4.8 Vân giao thoa trước tinh chỉnh 41 Hình 4.9 Vân giao thoa sau tinh chỉnh 41 Hình 4.10 Kết đo lần 49 Hình 4.11 Kết đo lần 50 Hình 4.12 Kết đo lần 50 Hình 4.13 Kết đo lần 51 Hình 4.14 Kết đo lần 51 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Độ dài kết hợp số laser thông dụng…………………22 Bảng 2: Các thiết bị sử dụng……………………………………… 38,39 Bảng Các thành phần giao thoa kế………………… 41,42 Bảng 1*: Các phép hiệu chuẩn………………………………………….44 Bảng 2* : Phương tiện hiệu chuẩn…………………………………… 45 Bảng 3* Các thành phần độ không đảm bảo đo………………………54 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Hiệu chuẩn hoạt động xác định, thiết lập mối quan hệ giá trị đo chuẩn đo lường, phương tiện đo với giá trị đo đại lượng cần đo Công cụ nhằm đảm bảo tính liên kết phép đo hiệu chuẩn phương tiện đo Hiệu chuẩn liên quan tới xác định đặc tính đo lường phương tiện đo Thực thông qua việc so sánh trực tiếp với chuẩn biết Một chứng hiệu chuẩn hay kết hiệu chuẩn cấp (trong hầu hết trường hợp) gắn tem hiệu chuẩn Trên sở thông tin này, người sử dụng định phương tiện đo có phù hợp với u cầu sử dụng hay khơng? Hiện Việt Nam hoạt động hiệu chuẩn kiểm định đo lường xã hội hóa, điều kiện thuận lợi để bên tham gia liên kết, so sánh đánh giá phương pháp, tăng cường đầu tư chất lượng thiết bị để có phép đo xác Cá nhân tơi làm việc phòng đo lường Quang học trực thuộc Viện Đo lường Việt Nam nên nhận thức rõ vai trò, ý nghĩa việc chuẩn hóa quy trình hiệu chuẩn Độ phẳng sai số hình dáng quan trọng đánh giá chất lượng làm việc sản phẩm khí Theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5121: 1990 sai lệch hình dạng vị trí bề mặt - yêu cầu chung phương pháp đo có hướng dẫn chung phương pháp đo sai lệch hình dạng vị trí bề mặt, nhiên việc xây dựng quy trình hiệu chuẩn sai lệch hình dạng nói chung độ phẳng nói riêng phụ thuộc vào thiết bị dụng cụ lấy làm chuẩn Trong năm 2019, Viện Đo lường Việt Nam có đầu tư thiết bị chuyên dụng để hiệu chuẩn độ thẳng, độ phẳng với độ xác cao, thiết bị giao thoa kế Verified HD hãng Zygo Việc khai thác, sử dụng thiết bị đo phục vụ cho công tác đo lường, hiệu chuẩn nhiệm vụ thiết yếu Viện đo lường Việt Nam Chính tơi chọn đề tài nghiên cứu đề tài : Xây dựng quy trình hiệu chuẩn độ phẳng chi tiết quang học phương pháp giao thoa sử dụng máy giao thoa laser 1.2 Mục tiêu đề tài Xây dựng quy trình hiệu chuẩn dùng để hiệu chuẩn độ phẳng quang phẳng sử dụng hệ đo giao thoa Laser Cần đảm bảo trình tự quy trình hợp lý, thao tác dễ hiểu, đảm bảo độ xác kết đo, xác định yếu tố ảnh hưởng đến kết đo, cách khắc phục ảnh hưởng 1.3 Phương pháp nghiên cứu Q trình nghiên cứu sử dụng phương pháp lý thuyết kết hợp với thực hành thí nghiệm 1.3.1 Về mặt lý thuyết: - Nghiên cứu tính chất đặc điểm tia laser sử dụng thiết bị - Nghiên cứu, tìm hiểu phương pháp giao thoa - Tìm hiểu nguyên lý hoạt động thiết bị giao thoa kế - Vận dụng kiến thức tìm hiểu để xác định phương pháp đo độ phẳng phương pháp giao thoa sử dụng giao thoa kế - Nghiên cứu cách ước lượng độ không đảm bảo đo 1.3.2 Về mặt thực tiễn: - Tiến hành thực đo thử nghiệm nhiều lần, ghi kết xử lý kết đo theo công thức xây dựng - Thay đổi yếu tố tác động để đánh giá mức độ ảnh hưởng loại đến kết đo Từ đưa giải pháp để phép đo xác Hình 4.8 Vân giao thoa trước tinh chỉnh Hình 4.9 Vân giao thoa sau tinh chỉnh - Sau hoàn thành việc chỉnh chuẩn phẳng, tiến hành đo để xác định giá trị PV chuẩn phẳng thông qua vân giao thoa Thực phép đo lặp ghi kết đo vào biên đo Độ khơng đảm bảo đo 8.1 Mơ hình tốn học: Giá trị PV chuẩn độ phẳng cần hiệu chuẩn xác định theo công thức sau: 𝑷𝑽𝒅𝒖𝒕 = 𝒙𝒎𝒂𝒙 − 𝒙𝒎𝒊𝒏 (1) Trong đó: - 𝒙𝒎𝒂𝒙 điểm có cao độ cao biên dạng bề mặt chuẩn độ phẳng cần hiệu chuẩn - 𝒙𝒎𝒊𝒏 điểm có cao độ thấp biên dạng bề mặt chuẩn độ phẳng cần hiệu chuẩn - 𝒙𝒎𝒂𝒙 𝒙𝒎𝒊𝒏 xác định tương ứng theo công thức: 41 𝑥= [ (𝐼−𝐼𝐷𝐶 ) 4𝜋𝜀 + 𝐼𝐴𝐶 𝜆 arccos ( ]∗𝜆 4𝜋 (2) Với: + I cường độ tín hiệu cộng hưởng + IAc, IDC hệ số cố định + 𝜺 điểm cao độ tương ứng chuẩn quang học cộng hưởng với điểm có cao độ 𝒙 chuẩn độ phẳng cần hiệu chuẩn + λ bước sóng laser phát giao thoa kế - Từ công thức (1) (2) ta có: 𝑃𝑉𝑑𝑢𝑡 = [ =[ −𝐼 ) 4𝜋(𝜀𝑚𝑎𝑥 −𝜀𝑚𝑖𝑛 ) (𝐼 −𝐼 ) (𝐼 arccos ( 𝑚𝑎𝑥 𝐷𝐶 − arccos ( 𝑚𝑖𝑛 𝐷𝐶 + 𝐼𝐴𝐶 𝐼𝐴𝐶 𝜆 4𝜋 ]∗𝜆 −𝐼 ) 4𝜋(𝑃𝑉𝑟𝑒𝑓 ) (𝐼 −𝐼 ) (𝐼 arccos ( 𝑚𝑎𝑥 𝐷𝐶 − arccos ( 𝑚𝑖𝑛 𝐷𝐶 + 𝐼𝐴𝐶 𝐼𝐴𝐶 4𝜋 𝜆 ]∗𝜆 (3) 8.2 Ước lượng độ không đảm bảo đo: Độ không đảm bảo đo tính tốn dựa theo hướng dẫn JCGM 100:2008 Từ cơng thức số (4) thấy độ khơng đảm bảo đo phép hiệu chuẩn chuẩn độ phẳng gồm yếu tố chính: thiết bị đo giao thoa laser (I max, Imin); chuẩn quang học (PV ref); bước sóng laser (λ); tác nhân mơi trường ảnh hưởng đến phép đo (nhiệt độ, độ ẩm, độ rung); độ phân giải, độ lặp phép đo Độ không đảm bảo đo kết hợp phép hiệu chuẩn chuẩn độ phẳng tính theo cơng thức sau: 42 𝒖𝒄 (𝑷𝑽𝒅𝒖𝒕 ) = √𝒖𝟐 𝒊𝒏𝒔𝒕𝒓𝒖𝒎𝒆𝒏𝒕 + 𝒖𝟐 𝝀 + 𝒖𝟐 𝒓𝒆𝒇 + 𝒖𝟐 𝒆𝒏𝒗𝒊𝒓𝒐𝒏𝒎𝒆𝒏𝒕 + 𝒖𝟐 𝒓𝒆𝒑 + 𝒖𝟐 𝒓𝒆𝒔 (4) 8.2.1 𝒖𝟐 𝒊𝒏𝒔𝒕𝒓𝒖𝒎𝒆𝒏𝒕 : độ không đảm bảo đo chuẩn thành phần gây thiết bị đo giao thoa laser (độ nhạy đầu đo, độ nhiễu, độ trôi ) Thành phần xác định theo công thức sau đây: 𝒖𝟐 𝒊𝒏𝒔𝒕𝒓𝒖𝒎𝒆𝒏𝒕 = 𝒄𝒊−𝒊𝒏𝒔𝒕𝒓𝒖𝒎𝒆𝒏𝒕 ∗ 𝒖(𝒊)𝟐 𝒊𝒏𝒔𝒕𝒓𝒖𝒎𝒆𝒏𝒕 (5) Trong đó: - 𝒖(𝒊)𝒊𝒏𝒔𝒕𝒓𝒖𝒎𝒆𝒏𝒕 : độ khơng đảm bảo đo thiết bị đo giao thoa laser xác định thông qua đánh giá nhà sản xuất tham khảo cơng trình khảo sát thực hệ thiết bị tương tự - ci-instrument : hệ số độ nhạy(độ biến thiên giá trị PVdut thông số thiết bị đo giao thoa laser thay đổi) 𝒄𝒊−𝒊𝒏𝒔𝒕𝒓𝒖𝒎𝒆𝒏𝒕 = 𝒅(𝑷𝑽𝒅𝒖𝒕 ) 𝝀 𝟏 = ∗ 𝒅𝑰 𝟐𝝅 (𝟏 − (𝑰 − 𝑰𝑫𝑪 )𝟐 ) (6) 8.2.2 𝒖𝟐 𝝀 : độ không đảm bảo đo chuẩn thành phần gây bước sóng tia laser Thành phần xác định theo công thức sau: 𝒖𝟐 𝝀 = 𝒄𝒊−𝝀 ∗ 𝒖(𝒊)𝟐 𝝀 (7) Trong đó: - 𝒖(𝒊)𝝀 : độ khơng đảm bảo đo giá trị bước sóng tia laser xác định từ giấy chứng nhận hiệu chuẩn - ci-λ : hệ số độ nhạy(độ biến thiên giá trị PVdut bước sóng λ thay đổi) 𝒄𝒊−𝝀 (𝑰𝒎𝒂𝒙 − 𝑰𝑫𝑪 ) (𝑰 − 𝑰𝑫𝑪 ) − 𝐚𝐫𝐜𝐜𝐨𝐬 ( 𝒎𝒊𝒏 𝒅(𝑷𝑽𝒅𝒖𝒕 ) 𝐚𝐫𝐜𝐜𝐨𝐬 ( 𝑰𝑨𝑪 𝑰𝑨𝑪 = = 𝒅𝝀 𝟒𝝅 (8) 43 8.2.3 𝒖𝟐 𝒓𝒆𝒇 : độ không đảm bảo đo chuẩn thành phần gây chuẩn quang học Thành phần xác định theo công thức sau: 𝒖𝟐 𝒓𝒆𝒇 = 𝒄𝒊−𝒓𝒆𝒇 ∗ 𝒖(𝒊)𝟐 𝒓𝒆𝒇 (9) Trong đó: - 𝒖(𝒊)𝒓𝒆𝒇 : độ khơng đảm bảo đo giá trị PVref chuẩn quang học xác định từ giấy chứng nhận hiệu chuẩn - ci-ref : hệ số độ nhạy (độ biến thiên giá trị PVdut giá trị PVref thay đổi) 𝒄𝒊−𝒓𝒆𝒇 = 𝒅(𝑷𝑽𝒅𝒖𝒕 ) =𝟏 𝒅(𝑷𝑽𝒓𝒆𝒇 ) (10) 8.2.4 𝒖𝟐 𝒆𝒏𝒗𝒊𝒓𝒐𝒏𝒎𝒆𝒏𝒕 : độ không đảm bảo đo chuẩn thành phần gây điều kiện môi trường Thành phần tính thơng qua việc khảo sát yếu tố môi trường ảnh hưởng đến phép đo 8.2.5 𝒖𝟐 𝒓𝒆𝒑 : độ không đảm bảo đo chuẩn thành phần gây phép đo lặp xác định giá trị PVdut Thành phần tính thơng qua độ lệch chuẩn thực nghiệm giá trị trung bình PV dut-ave với n phép đo lặp 𝒏 𝑷𝑽𝒅𝒖𝒕−𝒂𝒗𝒆 𝟏 = ∑ 𝑷𝑽𝒊 𝒏 (11) 𝒌=𝟏 - Độ lệch chuẩn thực nghiệm tính theo biểu thức sau: 𝒔= √ 𝟏 𝒏−𝟏 ∑𝒏𝒌=𝟏(𝑷𝑽𝒊 − 𝑷𝑽𝒅𝒖𝒕−𝒂𝒗𝒆 )𝟐 𝐮𝐫𝐞𝐩 = 𝟏 √𝐧 ∗ 𝐬 (12) (13) 𝐏𝐕𝐝𝐮𝐭−𝐚𝐯𝐞 44 8.2.6 𝒖𝟐 𝒓𝒆𝒔 : độ không đảm bảo đo chuẩn thành phần gây độ phân giải phép đo xác định giá trị PVdut Thành phần tính theo cơng thức sau: 𝒖𝒓𝒆𝒔 = 𝑹 𝟐√ 𝟑 (14) - R: độ phân giải giao thoa kế 8.2.7 Độ không đảm bảo đo mở rộng: U 95(PVdut) - Độ không đảm bảo đo mở rộng tính theo cơng thức sau: 𝐔𝟗𝟓 (𝑷𝑽𝒅𝒖𝒕 ) = 𝐤 𝒖𝒄 (𝑷𝑽𝒅𝒖𝒕 ) (15) Trong đó: - k = hệ số phủ với độ tin cậy P = 95% 45 Bảng 3* Các thành phần độ không đảm bảo đo STT Thành phần độ không đảm bảo đo Kiểu, loại Phân bố B Chữ nhật B Chuẩn B Chuẩn A t A t B Chữ nhật B Chuẩn B Chuẩn Độ không đảm bảo đo chuẩn thành phần thiết bị đo giao thoa laser: uinstrument Độ không đảm bảo đo chuẩn thành phần bước sóng tia laser: u λ Độ khơng đảm bảo đo chuẩn thành phần chuẩn quang học Độ không đảm bảo đo chuẩn thành phần yếu tố môi trường Độ không đảm bảo đo chuẩn thành phần độ lặp lại phép đo: u rep Độ không đảm bảo đo chuẩn thành phần độ phân giải phép đo: u res Độ không đảm bảo đo kết hợp: uc(PVdut) Độ không đảm bảo đo mở rộng: U95(PVdut) 46 Xử lý chung 9.1 Tấm chuẩn độ phẳng sau hiệu chuẩn cấp chứng hiệu chuẩn (tem hiệu chuẩn, dấu hiệu chuẩn, giấy chứng nhận hiệu chuẩn…) theo quy định 9.2 Chu kỳ hiệu chuẩn chuẩn độ phẳng 12 tháng 10 Biên hiệu chuẩn Tên quan hiệu chuẩn BIÊN BẢN HIỆU CHUẨN Số Tên thiết bị: Kiểu: Số: Cơ sở sản xuất: Đặc trưng kỹ thuật: Cơ sở sử dụng: Phương pháp thực hiện: Chuẩn, thiết bị sử dụng: Điều kiện môi trường: Nhiệt độ .Độ ẩm Người thực hiện: Nơi thực hiện: Ngày thực 47 KẾT QUẢ Kiểm tra bên ngoài: Kết luận TT Nội dung kiểm tra Kết Yêu cầu Đạt Không đạt Theo 7.1 Kiểm tra kỹ thuật: Kết luận TT Nội dung kiểm tra Kết Yêu cầu Đạt Không đạt Theo 7.2 3.Kiểm tra đo lường: STT Lần đo Độ phẳng GTTB PV Ngày ….tháng… năm 20… Người soát lại Người thực 48 4.3 Thực nghiệm đánh giá: Tiến hành đo độ phẳng chuẩn phẳng N3028 phương tiện đo giao thoa laser Zygo Veri Fire HD theo quy trình hiệu chuẩn thiết lập phần Kết đo thu được, sử dụng làm so sánh với giá trị chuẩn chuẩn phẳng N3028 Liên Bang Nga Lần đo PV(𝝀) GTTB 0,996 0,998 1,004 1,003 1,002 1,001 Hình ảnh kết đo thực tế Hình 4.10 Kết đo lần 49 Hình 4.11 Kết đo lần Hình 4.12 Kết đo lần 50 Hình 4.13 Kết đo lần Hình 4.14 Kết đo lần Sai số phép đo: 𝜀𝛼 = 𝑡𝛼 𝑥 =0,009 (4.1) Trong đó: 𝑡𝛼 : Tham số tích phân student với độ tin cậy 𝛼 = 95% hệ số phủ k=2 Số lần đo 05 lần Suy 𝑡𝛼 = 2,776 x: độ phân tán giá trị đo 51 𝑥 = √ ∑(𝑥−𝑥̅ )2 𝑛−1 =0,0034 (4.2) Kết đo biểu diễn sau: ̅̅̅̅̅̅ Δ𝑃𝑉 = Δ 𝑃𝑉 ± 𝜀𝛼 = 1,001 ± 0,009 (4.3) Đánh giá: Quy trình xây dựng áp dụng để đo độ phẳng chi tiết quang học Độ xác tiến hành đo theo quy trình đảm bảo nằm vùng sai số cho phép mà nhà sản xuất công bố 52 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Việc xây dựng quy trình hợp lý để tiến hành hiệu chuẩn độ phẳng phẳng quang học cần thiết quan trọng Quy trình xây dựng sở tham khảo văn kỹ thuật Viện Đo lường Việt Nam phê duyệt Tác giả tập trung nghiên cứu thiết bị trang bị để thí nghiệm đối tượng thí nghiệm Luận văn trình bày sở lý thuyết liên quan đến đối tượng hiệu chuẩn, phương tiện hiệu chuẩn quan trọng xây dựng quy trình hiệu chuẩn áp dụng thực tiễn Khi thí nghiệm theo bước quy trình đề xuất kết đạt độ xác cao nằm vùng sai số cho phép nhà sản xuất công bố 5.2 Kiến nghị Do thiết bị trang bị thiết bị đo lường có độ xác cao, cần sai sót q trình làm việc ảnh hưởng lớn đến kết Điều thân tác giả kiểm chứng thay đổi điều kiện đo Chẳng hạn đo chưa vệ sinh kỹ mặt làm việc, đo mơi trường có tiếng ồn, đo mơi trường có nhiều người nói chuyện, mơi trường có gió điều hịa hay đơn giản rung động thiết bị khác đồng thời hoạt động cho kết không ổn định Từ nhận thức tác giả đề xuất phải xây dựng phòng tiêu chuẩn với nhiệt độ áp suất kiểm sốt để bố trí thiết bị giao thoa kế phục vụ cho đo phẳng quang học Đồng thời, cần trang bị thêm hệ thống gá đặt xác thiết kế đồng với giao thoa kế hãng Zygo Ngoài ra, để tránh tối đa ảnh hưởng môi trường làm việc thiết bị tia laser cần chế tạo hộp kính có lỗ tản nhiệt bố trí mặt để che toàn hệ thống đo Hộp kính có tác dụng cản gió, cản bụi đảm bảo tản nhiệt để tránh gia tăng nhiệt độ cục gây sai số 53 Trên nội dung luận văn thạc sỹ tác giả Trong q trình thực khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến q thầy đồng nghiệp 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS.Trần Bảo ( chủ biên), Trần Quang Uy - Cơ sở đo lường học [2] PGS.TS Nguyễn Tiến Thọ, Nguyễn Xuân Bảy, Nguyễn Thị Cẩm Tú Kỹ thuật đo lường - kiểm tra chế tạo khí [3] PGS.TS Nguyễn Văn Vinh - Bài giảng Kỹ thuật Laser [4] GS.TS Trần Đức Hân – PGS.TS Nguyễn Minh Hiển - Cơ sở kỹ thuật Laser [5] K Wirotrattanaphaphisan, J Buajarern and S Butdee - Uncertainty evaluation for absolute flatness measurement on horizontally aligned fizeau interferometer [6] JCGM 100:2008: Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement [7] Zygo Mx Reference Guide, Zygo Corp [8] Veri Fire HD Manual, Zygo Corp [9] Hồ sơ quản lý chất lượng, Viện Đo lường Việt Nam [10] Dr Rüdiger Paschotta, Optical Flats [11] Optical flats, link https://www.edmundoptics.com/knowledge- center/application-notes/optics/optical-flats/ [12] Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5121 : 1990 Sai lệch hình dạng vị trí bề mặt - yêu cầu chung phương pháp đo [13] Peter de Groot - Derivation of algorithms for phase-shifting interferometry using the concept of a data-sampling window [14] Tōru Yoshizawa, Handbook of Optical Metrology 55 ... : Xây dựng quy trình hiệu chuẩn độ phẳng chi tiết quang học phương pháp giao thoa sử dụng máy giao thoa laser 1.2 Mục tiêu đề tài Xây dựng quy trình hiệu chuẩn dùng để hiệu chuẩn độ phẳng quang. .. dựng quy trình hiệu chuẩn độ phẳng chi tiết quang học sử dụng máy giao thoa laser Tóm tắt: Từ thực tiễn quy trình hiệu chuẩn độ phẳng chi tiết quang học Việt Nam chưa có, sở có thiết bị giao thoa. .. CHƯƠNG XÂY DỰNG QUY TRÌNH HIỆU CHUẨN ĐỘ PHẲNG CHI TIẾT QUANG HỌC SỰ DỤNG GIAO THOA KẾ LASER 4.1 Giao thoa kế VeriFire HD Thiết bị sử dụng làm chuẩn quy trình hiệu chuẩn tác giả hệ giao thoa kế