Назначение
Системы оптические координатно-измерительные ZG (далее - системы) предназначены для измерений геометрических размеров объектов с поверхностью сложной формы.
Описание
Конструктивно система состоит из основных элементов: референсных панелей для внешнего позиционирования (далее - внешнее позиционирование) и, в зависимости от модификации системы, ручного лазерного сканера (далее - сканер) MarvelScan или CereScan и комплекта соединительных кабелей. Дополнительно система может комплектоваться беспроводным измерительным щупом (далее - щуп) MarvelProbe для проведения контактных измерений. Система работает под управлением персонального компьютера пользователя с установленным специализированным программным обеспечением, входящим в комплект поставки.
Принцип действия систем заключается в определении пространственного положения точек на поверхности сканируемых объектов бесконтактным методом с помощью сканера или контактным методом с помощью щупа, положение в пространстве которых определяется методом оптической триангуляции по позиционным меткам, размещённым на панелях для внешнего позиционирования, и дальнейшем построении по полученным данным трёхмерной модели в виде облака точек. Между любыми из определённых точек, или построенных на их основании поверхностей, можно провести геометрические измерения. Допускается проведение измерений сканером без использования внешнего позиционирования, при этом положение сканера в пространстве во время проведения измерений осуществляется с помощью позиционных меток, нанесенных непосредственно на объект сканирования и/или на окружающие предметы.
Конструктивно сканер состоит из лазерных излучателей и камер, помещённых в корпус специальной формы, а также соединительных кабелей для подключения к персональному компьютеру и источнику питания. При проведении измерений сканером, проецируемые с помощью лазерных излучателей линии синего диапазона спектра, формируют на поверхности объекта деформированный рисунок. Камеры сбора данных геометрии фиксируют его форму и далее с помощью программы обработки проводится вычисление расстояний до каждой точки в поле зрения одного кадра. Построение трёхмерной модели в виде облака точек производится на основе серии снимков, сделанных с разных сторон и под разным углом, и объединённых в единое целое.
Щуп представляет собой измерительное устройство, используемое для контактного измерения необходимых точек.
Референсные панели для внешнего позиционирования представляют собой квадратные панели со стороной 1,5 м или 2,5 м, на которые по определённому алгоритму нанесены специальные позиционные метки. Для организации постоянного рабочего места можно использовать одновременно несколько панелей, разместив их в зоне проведения измерений. Позиционные метки подразделяются на кодированные и не кодированные.
Кодированными метками называются метки с определенным, уникальным рисунком, по которому программное обеспечение распознает номер контрольной (реперной) точки измерения. Кодированные метки применяются при измерениях с использованием встроенной фотограмметрии или при проведении комбинированных измерений совместно со устройством PhotoShot (далее - устройство PhotoShot) моделей PhotoShot Pro или PhotoShot Max. При помощи встроенной фотограмметрии или устройства PhotoShot, выполняется серия фотоснимков объекта. На основе полученных снимков производится построение базовой модели позиционирования, которая содержит в себе информацию о пространственном положении меток. После обработки с помощью программного обеспечения данные загружаются в проект проведения измерений, где используются в качестве основной системы позиционирования. Данные режимы применяются для увеличения диапазона и повышения точности измерений.
Не кодированные метки не несут в себе никакой информации и применяются совместно с другими аналогичными метками для проведения измерений без использования фотограмметрии.
Системы выпускаются в двух модификациях: ZG MarvelScan, ZG CereScan, отличающихся формой корпуса и некоторыми техническими характеристиками сканеров. Модификация ZG MarvelScan отличается наличием у сканера в верхней части корпуса третьей камеры, необходимой для его более быстрого позиционирования в пространстве.
Заводской номер системы в виде цифрового обозначения, состоящего из арабских цифр, наносится на маркировочную наклейку, расположенную на нижней части корпуса сканера.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Пломбирование не производится. В процессе эксплуатации, ситемы не предусматривают внешних механических регулировок.
Общий вид основных элементов системы приведён на рисунке 1.
а) б)
в) г)
Рисунок 1 - Общий вид основных элементов системы оптической координатноизмерительной ZG: а) MarvelScan; б) CereScan; в) MarvelProbe; г) панели для внешнего позиционирования
Общий вид меток и пример их нанесения на объект сканирования представлен на рисунке 2.
а) б)
Рисунок 2 - Общий вид меток: а) кодированные; б) не кодированные
Место нанесения маркировочной наклейки с заводским номером средства измерений
Место нанесения знака утверждения типа средства измерений
Рисунок 3 - Место расположения маркировочной наклейки с указанием заводского номера средства измерений.
а) б)
Рисунок 4 - Общий вид вспомогательного устройства PhotoShot моделей: а) PhotoShot Pro; б) PhotoShot Max
Программное обеспечение
Системы работают под управлением программного обеспечения (далее - ПО) «MarvelScan», «RigelScan», установленного на персональный компьютер, предназначенного для обеспечения взаимодействия узлов приборов, выполнения съёмки, сохранения и экспорта измеренных величин, а также обработки результатов измерений.
Защита программного обеспечения и измеренных данных от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационное данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | MarvelScan | RigelScan |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | не ниже 4.0 | не ниже 4.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | - | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Модификация | ZG MarvelScan | ZG CereScan |
| Диапазон измерений геометрических размеров объектов, мм | от 10 до 8000 | от 10 до 4000 |
| Диапазон измерений геометрических размеров объектов совместно с устройством PhotoShot Pro (PhotoShot Max), мм | от 10 до 10000 |
| Границы допускаемой абсолютной погрешности (при доверительной вероятности 0,95) измерений геометрических размеров объектов, мм | ±(0,015+0,035-L) |
| Границы допускаемой абсолютной погрешности (при доверительной вероятности 0,95) измерений геометрических размеров объектов с использованием внешнего позиционирования*, мм | ±(0,050+0,020-L) |
| Границы допускаемой абсолютной погрешности (при доверительной вероятности 0,95) измерений геометрических размеров объектов с использованием встроенной фотограмметрии*, мм | ±(0,015+0,020-L) |
| Границы допускаемой абсолютной погрешности (при доверительной вероятности 0,95) измерений геометрических размеров объектов при проведении комбинированных измерений совместно с устройством PhotoShot Pro*, мм | ±(0,015+0,020-L) |
| Границы допускаемой абсолютной погрешности (при доверительной вероятности 0,95) измерений геометрических размеров объектов при проведении комбинированных измерений совместно с устройством PhotoShot Max*, мм | ±(0,015+0,015-L) |
| где L - длина объекта в метрах * - границы допускаемой абсолютной погрешности измерений беспроводным измерительным щупом MarvelProbe не превышают значений, соответствующих границам допускаемой абсолютной погрешности системы в данном режиме измерений |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Модификация | ZG MarvelScan | ZG CereScan |
| Габаритные размеры (ДхШхВ), мм, не более | 130x75x300 | 95x45x215 |
| Масса, кг, не более | 1,30 | 0,65 |
| Напряжение питания от источника постоянного тока, В | 24 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С | от- 20 до +40 |
Знак утверждения типа
наносится в виде наклейки на нижнюю часть корпуса и типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность приборов
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Система оптическая координатно-измерительная в составе: - ручной лазерный сканер - беспроводной измерительный щуп - референсные панели | ZG MarvelScan/CereScan MarvelProbe - | 1 шт. по заказу по заказу |
| Комплект калибровочных объектов | - | 1 шт. |
| Комплект соединительных кабелей | - | 1 шт. |
| Блок питания постоянного тока | - | 1 шт. |
| Комплект кодированных меток | - | 1 шт. |
| Комплект не кодированных меток | - | 1 шт. |
| USB накопитель с ПО | - | 1 шт. |
| USB-электронный ключ для ПО | - | 1 шт. |
| Вспомогательное устройство (модификация в соответствии с заказом потребителя) | PhotoShot Pro / PhotoShot Max | по заказу |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Кейс для транспортировки | - | 1 шт. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 7 «Процесс сканирования» документа «Системы оптические координатноизмерительные ZG. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне от 1-10’9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм, утвержденная приказом Росстандарта от 29 декабря 2018 г. № 2840;
Стандарт предприятия ZG Technology Co., Ltd, Китай.
