Nghiên cứu, xây dựng chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc
Kỹ thuật Đo lường
Góc là đại lượng đo quan trọng trong nhiều ngành kỹ thuật. Việc nghiên cứu, xây dựng chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc giúp Việt Nam làm chủ kỹ thuật, duy trì và dẫn xuất chuẩn, tiết kiệm chi phí nhập khẩu. Luận án này tập trung vào “Nghiên cứu, xây dựng chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc”.
Mục tiêu chính của luận án là xác lập cơ sở khoa học và kỹ thuật để xây dựng hệ thống thiết bị đo có chức năng chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc phẳng. Hệ thống này bao gồm chuẩn góc toàn vòng gia số và bộ tạo góc nhỏ, nhằm đáp ứng nhu cầu hiệu chuẩn các chuẩn và phương tiện đo góc trong nước.
Về đối tượng và phạm vi, nghiên cứu tập trung vào việc xây dựng hệ thống chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc, đảm bảo khả năng duy trì và dẫn xuất chuẩn tại Việt Nam. Cụ thể, luận án nghiên cứu các phương pháp xây dựng chuẩn góc toàn vòng sử dụng đĩa chia độ kiểu gia số nhiều đầu đọc, đạt độ phân giải 0,1" và sai số ± 0,3". Đồng thời, phát triển bộ tạo góc nhỏ hoạt động theo nguyên lý sin sử dụng giao thoa kế laser, với phạm vi đo ± 30' và độ không đảm bảo đo U = (0,1"~ 0,3"). Các chuẩn này sau đó được tích hợp thành một hệ thống hoàn chỉnh, kèm theo việc xây dựng phương pháp đánh giá và sao truyền chuẩn.
Phương pháp nghiên cứu kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết và thực nghiệm. Luận án tiến hành khảo sát và phân tích các công trình nghiên cứu trên thế giới, sử dụng phương pháp suy diễn lý thuyết để lập mô hình chuẩn góc toàn vòng và chuẩn góc nhỏ, xây dựng mô hình toán học và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của thiết bị. Đồng thời, thiết lập phương pháp đánh giá độ không đảm bảo đo và tiến hành đo thử nghiệm, so sánh kết quả hiệu chuẩn với Viện nghiên cứu về Chuẩn và Khoa học Hàn Quốc. Các phần mềm như Excel và Matlab được sử dụng để phân tích và xử lý dữ liệu.
Luận án đã đạt được nhiều đóng góp mới quan trọng. Đầu tiên, đã xây dựng thành công thuật toán và chương trình xử lý số liệu dựa trên phương pháp EDA cho phép tự hiệu chuẩn chuẩn góc toàn vòng gia số, đạt độ chính xác 0,3", và chế tạo được chuẩn góc toàn vòng với độ phân giải 0,1", U= 0,3". Thứ hai, đề xuất phương pháp đo khoảng cách tâm ảo giữa hai gương góc sử dụng cảm biến CCD kết hợp giao thoa laser, đạt độ chính xác 2,1 µm, và chế tạo bộ tạo góc nhỏ với phạm vi đo ± 30', U= 0,08". Cuối cùng, luận án đã thiết lập được hệ thống chuẩn đo lường quốc gia lĩnh vực góc, có khả năng hiệu chuẩn các chuẩn và phương tiện đo góc trên toàn quốc, đồng thời xây dựng sơ đồ dẫn xuất chuẩn đo lường lĩnh vực góc.