Para realizar a inspeção rápida, precisa e não destrutiva da seção transversal normal da pista do fuso de esferas, foi estabelecido um sistema de medição da seção transversal normal da pista baseado em micrômetro óptico. Um dispositivo de detecção foi projetado com base no princípio de medição da seção transversal normal da pista do fuso de esferas, o algoritmo de processamento de dados da seção transversal normal da pista foi otimizado, e foram propostos métodos de divisão angular do arco e de uniformização dos dados do arco. Foram analisados erros de instalação do sensor no dispositivo de detecção, erros de linearidade da plataforma de movimento horizontal e erros do sensor, e foi realizada compensação de erros. Finalmente, a precisão de todo o sistema de detecção, composto pelo dispositivo de detecção e pelo algoritmo otimizado, foi verificada experimentalmente. Os resultados experimentais indicam que os parâmetros da seção transversal normal da pista medidos convergem com o aumento do ângulo de divisão do arco após a otimização do algoritmo. Os valores máximos de erro do raio do arco e do ângulo de contato medidos foram de 3,6 μm e 19′31″, respectivamente, com taxas relativas de melhoria de 64,36% e 53,46% em comparação com o algoritmo original; os desvios padrão máximos do raio do arco e do ângulo de contato foram de 1,56 μm e 2′41″, respectivamente, com taxas relativas de melhoria de 22,77% e 56,67%; as incertezas da classe A máximas do raio do arco e do ângulo de contato foram de 0,63 μm e 1′6″, respectivamente, com reduções relativas de 56% e 70% em comparação com o algoritmo original. A precisão, repetibilidade e incerteza do sistema de medição da seção transversal normal da pista atendem aos requisitos de medição.

Micrômetro óptico;Fuso de esferas;Seção transversal normal da pista;Método de divisão angular do arco;Método de uniformização dos dados do arco