Advanced systems length measuring techniques for limiting operating conditions
Project goals
The main aim of the project is the research, development and subsequent realization of the advanced length measuring systems that are currently unavailable on the market but the industry have already demanded them in order to ensure proper length measurement technology under limiting conditions. The goals can be sorted into three classes as follows. First goal is the design and realization of new generation inductive specially designed for operation in automated quality control stations within production. A measurement repeatability of less than 100 nm is expected, oscillation dampening period less than 50 ms, temperature stability below 500 nm/K and load force up to 0.1 N. These sensors will be designated for demanding condition including the high vibrations of measured sample, high temperature of its surface, environmental temperature fluctuations and high EM interference. Second goal is the design and realization of new generation length sensors designated for the operation in production in the highest class of precision. The principal parameters include repeatability less than 50 nm, resolution below 10 nm, load force less than 0.01 N. These sensors are intended for the extreme resolution of the verified geometric dimension. Third goal is the design and the functional sample development of the laser-based calibration nano-comparator that will implement laser measurement methods of the calibration sensor tip based on laser interferometry techniques with the compensation of the refractive index of air fluctuations incorporated. The low-expansion materials will be used for the construction of the calibrator body in order to achieve ultimate mechanical stability. The measurement uncertainty is expected in order of nanometres for the scale verification of the new generation length sensors.
Keywords
length sensorcalibration servicelaser interferometercontrol gauge for production lines
Public support
Provider
Ministry of Industry and Trade
Programme
TRIO
Call for proposals
TRIO 1 (SMPO201600001)
Main participants
MESING, spol. s r.o.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
2016FV10336
Alternative language
Project name in Czech
Pokročilé systémy délkové měřicí techniky pro limitní provozní podmínky
Annotation in Czech
Hlavním cílem projektu je výzkum, vývoj a následná realizace pokročilých systémů délkové měřicí techniky, které nejsou na trhu k dispozici, ale průmysl je již nyní potřebuje pro zajištění délkového odměřování především v provozu za limitních podmínek. Cíle řešení projektu lze proto rozdělit na tři základní skupiny. Prvním cílem je výzkum a realizace funkčních vzorků měřicích indukčnostních sensorů délky nové generace, které budou schopny pracovat v provozních stanicích automatické kontroly součástí. Očekává se dosažení opakovatelnosti měření lepší než 100 nm při odstavování a přistavování měřicího doteku, periodou dokmitu měřeného údaje do 50 ms, teplotní stabilitou do 500 nm/K a maximální dovolenou měřicí silou do 0,1 N. Tyto sensory budou určeny pro podmínky s velkými vibracemi měřené součásti, vysokou teplotou povrchu měřených součástí, změnami teploty prostředí v okolí snímače a prostředí s vyšším elektromagnetickým rušením. Druhým cílem je výzkum a realizace funkčních vzorků měřicích sensorů délky nové generace, které budou schopny pracovat v provozních přístrojích sloužících k nejpřesnějšímu odměřování délek v procesu kontroly geometrických rozměrů strojírenských součástí. Mezi klíčové parametry, patří opakovatelnost měření do 50 nm při odstavování a přistavování doteků, rozlišení měřeného údaje lepší než 10 nm a dovolená měřicí síla pod 0,01 N. Tyto sensory budou určeny pro extrémní rozlišení kontrolovaného geometrického rozměru. Třetím cílem je pak výzkum a pilotní realizace funkčního vzorku laserového kalibračního nanokomparátoru, který bude implementovat metody laserového odměřování hrotu kalibrační sondy pomocí technik laserové interferometrie s využitím metod kompenzace indexu lomu vzduchu. Dále budou ke konstrukci těla komparátoru využity nízkoexpansní materiály pro dosažení co největší mechanické stability. Očekává se dosažení nejistoty měření v řádu jednotek nanometrů pro ověřování stupnic délkových sensorů nové generace.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The result of the project is the creation of advanced length measurement systems that are not available on the market, but are already needed by the industry to provide length measurement especially in operation under limiting conditions.
Solution timeline
Realization period - beginning
Sep 1, 2016
Realization period - end
Aug 31, 2020
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 20, 2020
Data delivery to CEP
Confidentiality
C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.
Data delivery code
CEP21-MPO-FV-U
Data delivery date
Apr 10, 2024
Finance
Total approved costs
13,780 thou. CZK
Public financial support
10,042 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
3,738 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
13 780 CZK thou.
Public support
10 042 CZK thou.
72%
Provider
Ministry of Industry and Trade
CEP
JB - Sensors, detecting elements, measurement and regulation
Solution period
01. 09. 2016 - 31. 08. 2020