1.任务来源： 2016年广东省质量技术监督局下达的科技计划项目“激光对中仪对中偏差示值误差校准方法研究及装置的研制” （编号：2016CJ05）

    2.技术原理及性能指标： 激光对中仪是用于测量、监控由连轴器相连设备的转轴是否对中的测量仪器。轴对中是指两个设备的轴心空间错位量，可将两个轴的轴心想象成两条直线，用距离和夹角两个参数描述。将这两个参数在水平和垂直面上分解为四个参数：在垂直面的正视图两轴中心线投影间的距离为垂直方向的平行偏差Y0，两轴中心线投影的夹角为垂直方向的角度偏差Θ⊥；在水平面的俯视图两轴中心线投影之间的距离为水平方向的平行偏差Y0，两轴中心线投影的夹角为水平方向的角度偏差Θ∥，这4个指标统称为激光对中仪的对中偏差，有对中要求的两转轴经激光对中仪测量后，可得到平行偏差X0、Y0及角度偏差Θ∥、Θ⊥。根据轴对中原理设计激光对中仪校准装置。 性能指标： 激光对中仪对中偏差示值误差校准的新装置1套，技术指标如下：X轴线位移量的测量范围：（0～500）mm，示值允差：±0.5mm；Y及Z轴线位移量的测量范围： （-70～+70）mm，示值允差：（0～±10）mm：±0.001mm，全程：±0.0015mm； W1及W2轴角位移量测量范围：（0～360）°，示值允差：± 2′；U及V转台角位移量测量范围：（0～360）°，示值允差：（-5～+5）°：±1″，全程：±2″。

     3.成果的创造性、先进性： ⑴. 根据轴对中原理，利用Creo Parametric参数化建模软件对校准装置的轴对中工作流程进行仿真试验，确定装置的结构，确保校准装置的测量性能与激光对中仪工作性能一致。运用MATLABT算法确定装置的各项技术指标，为制造校准装置提供理论依据； ⑵. 校准装置采用7自由度机构设计，可得到不同的线位移、角位移、转速、距离及俯仰偏摆标准量，在国内率先研制出可输出标准轴偏差量的标准仪器。可对各种测量原理的激光对中仪及皮带对中仪所有参数进行有限校准，具有测量功能齐全、效率高、准确性好的特点，校准装置属于国内首创，申请发明专利1项，获得1项实用新型专利授权； ⑶. 在国内率先提出不同型号激光对中仪的校准方法，实现激光对中仪的量值溯源； ⑷. 针对双激光对中仪测量原理及算法的缺点，提出了一种新的双激光对中仪测量原理及算法。

    4.应用领域及成熟程度： 激光对中仪是用于测量、监控由连轴器相连设备的转轴是否对中的测量仪器。近年来在国内已广泛应用于加工中心、风电、水电、化工、核电、轨道交通、港口码头等大型机械装备的制造、安装调试及实时监控。激光对中仪长期使用后由于激光参数、放大器、转换器、位置探测器等部件的增益、损耗、线性会发生变化，使仪器测量误差加大。目前国内还没有激光对中仪的校准规范，现有的标准设备不能对所有型号规格的对中仪进行校准，而且需要使用多种仪器组合校准，操作复杂。本项目主要针对目前国内没有校准激光对中仪（包括水平、垂直方向的平行偏差X0、Y0及角度偏差Θ∥、Θ⊥）示值误差的标准仪器，研制出一台可直接测量激光对中仪所有参数示值误差的校准装置；对激光对中仪进行科学、规范的检测，确保激光对中仪所传递的量值准确可靠。通过3年多的使用，校准装置使用状况良好。

    5.应用情况及存在的问题 ：针对目前国内还没有校准激光对中仪完善的测量方法及高准确度的测量设备，无法准确校准激光对中仪示值误差，对激光对中仪的测量性能进行准确的评定，为激光对中仪的国产化提供技术支持。本项目创新研制出的激光对中仪对中偏差示值误差校准装置采用7自由度机构设计，可得到不同的线位移、角位移、转速、距离及瞰仰偏摆量，可对各种测量原理的激光对中仪及皮带对中仪所有参数进行有限校准；针对不同型号的激光对中仪，提出不同的校准方法，可对各种测量原理的激光对中仪进行有效校准，提高校准对中仪的准确度及工作效率，保证激光对中仪测量的准确可靠，并可以有效溯源，解决目前国内无法准确校准对中仪的问题，为企业提供准确可靠的测量仪器。同时，校准装置提供的准确测量数据，可为激光对中仪的国产化生产提供实验数据依据。根据校准装置的实验数据及对中原理，分析了市面主流型号激光对中仪的测量原理及算法，针对双激光对中仪测量原理及算法的缺点，提出了一种新的双激光对中仪测量原理及算法，为激光对中仪的国产化生产提供理论依据。研究结果对激光对中仪国产化的研制提供了理论基础和设计参考依据，对激光对中仪的国产化开发具有指导作用；完善的激光对中仪测量方法及溯源体系，高准确度的激光对中仪示值误差测量设备器，可为对中仪的国产化提供良好的技术支持。