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在各國都普遍使用。采用這一方法的前提是必須具備高準確度的螺紋量規。但怎樣判斷高準確度的螺紋量規是否合格呢?螺紋量規分為螺紋塞規與螺紋環規,對于螺紋塞規一般是采用對單一中徑、螺距、牙形角、螺距、大徑、小徑各單項參數進行測量來判別合格與否;但要對螺紋環規的各單項參數進行測量就較難。目前,我國普遍采用的是校對規檢驗方法。這種方法的局限性有:無法知道螺紋單個參數的具體值,幾種參數混合在一起,使某些不具備基本使用性能的螺紋量規可以通過螺紋校對量規通、止規的檢驗而不被發現(無法發現個別參數的不合格)。由此,在螺紋產品生產廠家與客戶之間,螺紋量規生產廠家與計量部門之間,經常會在判斷螺紋合格與否的問題上產生比較大的分歧。
現在,我國GB/T3934普通螺紋量規標準及JJG888圓柱螺紋量規檢定規程對螺紋環規中徑的檢驗規定以校對塞規為基本方法,因此,絕大多數的螺紋量規生產廠采用此方法對螺紋環規進行檢驗。這種方法是源于1905年英國人泰勒提出的泰勒原則,螺紋通端量規保證了內、外螺紋間的可裝配性;螺紋止端量規保證了螺紋件具有一定的機械強度。下面分析采用校對規檢驗螺紋環規的工作情況:如果不計算螺紋量規的制造誤差,校對塞規的通規就是大實體牙型的理想邊界,那么實際螺紋能與通規旋合并順利通過則說明該實際螺紋的作用中徑一定沒有超出大實體牙型的中徑;校對塞規止規及損規的牙型是在小實體牙型上截短了,類似一個測頭寬度等于P/2的固定式螺紋卡規。
其所控制的中徑基本符合單一中徑的定義,如果實際螺紋能被止規(或損規)所止,則說明該實際螺紋的單一中徑沒有超出小實體牙型的中徑。由上可知,螺紋校對塞規基本上體現了中徑合格性的判斷原則。但是,由于實際螺紋存在螺距和牙型角誤差,校對塞規與螺紋環規旋合時構成配合的還是作用中徑,這樣對外螺紋(校對塞規)的作用中徑會加大,而對內螺紋(螺紋環規)的作用中徑會減小。如圖1所示。根據上式可知,在考慮螺紋量規螺距和牙型角誤差的情況下,校對塞規的通規能與螺紋環規旋合并順利通過,則說明該實際螺紋環規的作用中徑一定不小于大實體牙型的中徑,一定滿足D作用≥D2min的條件,完全符合中徑合格性的判斷原則。校對塞規止規(或損規)在檢驗螺紋環規單一中徑時。
雖然校對塞規止規(或損規)是截短牙型(中徑線與牙側直線部分頂端之間的徑向距離為0.1P),而且相互旋合量不超過一個螺距,由于螺距誤差而影響的中徑當量fp可不考慮,但牙型角誤差會影響校對塞規止規(或損規)和螺紋環規的相互作用中徑值,當由于牙型角誤差致使作用中徑加大時,這樣就產生了誤判,把不合格的螺紋環規判為合格。因此,采用校對塞規止規檢驗螺紋環規單一中徑并不能保證完全符合中徑合格性的判斷原則。假設螺紋環規的牙型半角誤差為Δα,從上面可知,對于螺距不大于0.5mm的螺紋環規,校對塞規的止規(或損規)與環規旋合時,牙型角誤差對其作用中徑影響較小,其作用中徑基本與單一中徑一致,誤判的可能性較小。但對螺距大于0.5mm的螺紋環規。
采用校對規檢驗,誤判的可能性就比較大,特別是對首次檢定的螺紋環規,在校對規檢驗合格的情況下,采用雙球法測單一中徑,有時得到的單一中徑會遠遠大于其大極限值。這說明對螺距大于0.5mm的螺紋環規,采用兩種方法檢測是不一致的,采用校對規檢驗產生誤判的概率很大。同時,在制造校對通規時考慮半角誤差及螺距誤差對作用中徑的影響,由螺紋環規中徑公差帶的中心線至校對通規中徑公差帶的中心線之間有給定值m,校對通規的中徑值比螺紋環規的小中徑值小m-TR/2,如果校對通規和螺紋環規的半角誤差及螺距誤差很小,其作用中徑等于單一中徑。此時,在螺紋環規單一中徑小于小中徑時,校對通規仍能旋合通過,根據中徑合格性的判斷原則。
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它可以同時提供時域、頻域、調制域和碼域的測量分析。集這些能力于一身的儀器更有價值,它可改善測量質量。VSA的FFT分析使你可以輕松和準確地查看時域和頻域數據。DSP提供了矢量調制分析,其中包括模擬和數字調制分析。模擬解調算法可提供與調制分析儀類似的AM、FM和PM解調結果,使您可以看到幅度、頻率和相位隨時間變化的曲線圖。數字解調算法可適用于許多數字通信標準(例如GSM、cdma2000?、WiMAXTM、LTE等)的廣泛的測量,并獲得許多有用的測量顯示和信號質量數據。很明顯VSA提供了許多重要的優勢,當配合使用合適的前端時,還可以提供更多、更大的優勢。例如,當VSA與傳統的模擬掃描調諧分析儀結合使用時。
可提供更高的頻率覆蓋率和更大的動態范圍測量能力;與示波器結合使用時,可提供寬帶分析;與邏輯分析儀結合使用時,可探測無線系統中的FPGA和其它數字基帶模塊。如前所述,VSA本質上是一個數字系統,它使用DSP進行FFT頻譜分析,使用解調算法進行矢量調制分析。FFT是一種數學算法,它對時間采樣數據提供時域-頻域的轉換。模擬信號必須在時域中被數字化,再執行FFT算法計算出頻譜。從概念上說,VSA的實施是非常簡單直接的:捕獲數字化的輸入信號,再計算測量結果。參見圖3。不過在實際中,必須考慮許多因素,才能獲得有意義和的測量結果。如果你熟悉FFT分析,就知道FFT算法針對所處理的信號有幾點假設條件。算法不校驗對于所給輸入這些假設是否成立。
這就有可能產生無效的結果,除非用戶或儀器可以驗證這些假設。為一般的VSA系統方框圖。在DSP過程中,不同的環節可能使用不同的功能。顯示了安捷倫一般使用的技術圖。1.包括頻率轉換的信號調整。基于所使用的前端硬件,可能需要和/或可以使用不同的信號調整步驟。6.FFT分析(對于矢量調制,測量過程的個階段稱為信號調整。這個階段包括幾個重要的功能,對信號進行調整和優化,以便于模擬-數字轉換和FFT分析。個功能是AC和DC耦合。如果您需要移除測量裝置中無用的DC偏置,就必須使用這一項。接下來信號被放大或衰減,以達到混頻器輸入的佳信號電平。混頻器階段提供信號頻率的轉換或射頻到中頻的下變頻,并將信號后混頻為中頻。
這一操作與掃描調諧分析中的超外差功能相同,將FFT分析能力擴展到微波頻段。實際上,要獲得后的中頻頻率,可能需要經過多個下變頻階段。有些信號分析儀提供外IF輸入能力;你可以通過提供自己的IF,延展VSA的頻率上限范圍,從而與自己提供的相匹配。信號調整過程的后階段是信號混疊,它對于采樣系統和FFT分析極為重要。抗混疊濾波執行這一功能。如果VSA測量沒有對混疊做出足夠的,那么它可能會顯示不屬于原始信號的頻率分量。采樣定律告訴我們,如果信號采樣速率大于信號中高頻率分量的兩倍,被采樣的信號就可以被準確重建。低的可接受的采樣率稱為奈奎斯特(Nyquist)采樣率。如果違反了采樣定律,就會得到“混疊的”錯誤分量。
因此,為了所給大頻率出現混疊結果,在1/2采樣率以上不能有太大的信號能量。圖5顯示了一組采樣點,適合兩種不同的波形。頻率較高的波形違反了采樣定律。除非使用抗混疊濾波器,否則這兩個頻率在進行數字處理時將會混淆。為了混疊,必須滿足兩個條件:進入數字轉換器采樣器的輸入信號必須是帶限的。換句話說,必須存在一個大頻率,沒有任何頻率分量高于這個頻率。必須以符合采樣定律的速率對輸入信號進行采樣。解決混疊問題的方案看起來很簡單。首先選擇前端硬件將要測量的大頻率,然后確保采樣頻率是該大頻率的兩倍。這個步驟滿足了條件并確保SA軟件能夠對感興趣的頻率進行分析。接下來插入低通濾波器抗混疊濾波器,以去除高于的所有頻率。
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