千分尺校對用量桿測量要點(diǎn)

邢敏劍 / 上海市計(jì)量測試技術(shù)研究院

千分尺校對用量桿測量要點(diǎn)

邢敏劍 / 上海市計(jì)量測試技術(shù)研究院

0 引言

外徑千分尺是最常見的計(jì)量器具之一，校對用量桿（又稱量棒，以下簡稱量棒）是外徑千分尺的主要附件，主要用于測量范圍大于25 mm外徑千分尺的零位校準(zhǔn)。在實(shí)際使用中，量棒作為調(diào)整用標(biāo)準(zhǔn)器直接參與外徑千分尺的零位調(diào)整，由此產(chǎn)生的零位誤差是引起千分尺示值誤差的主要因素之一，直接影響千分尺的使用準(zhǔn)確度，因此必須按照J(rèn)JG 21-2008《千分尺》的技術(shù)要求選用相應(yīng)的儀器及測量方法對其進(jìn)行定期測量。

本文針對使用測長機(jī)測量量棒的要點(diǎn)進(jìn)行介紹。測量前，應(yīng)對量棒進(jìn)行等溫放置，對量棒工作面是否生銹、損傷、棒體有無嚴(yán)重彎曲變形進(jìn)行目測檢查。檢測人員應(yīng)戴上工作手套，以防止手與量棒直接接觸而使量棒溫度升高，增加測量誤差。同時(shí)應(yīng)將量棒兩工作面用汽油洗凈待測。

1 固定方式

1.1 小于50 mm量棒

對于小于50 mm的量棒，一般常見為25 mm量棒。由于萬能測長機(jī)專配的測量緊固裝置長度為35 mm，因此無法用該裝置夾緊固定，可以采用手指握住量棒中間位置的方式進(jìn)行固定。測量時(shí)旋轉(zhuǎn)量棒進(jìn)行多次測量取平均值以減小誤差。固定方式如圖1所示。

圖1 小于50 mm量棒固定方式

1.2 50 ～ 400 mm量棒

對于50 ～ 400 mm的量棒，采用萬能測長機(jī)的測量緊固裝置進(jìn)行固定，固定位置為量棒中心位置。如圖2所示。

圖2 50 ～ 400 mm量棒固定方式

1.3 大于400 mm量棒

對于大于400 mm的量棒，應(yīng)采用兩點(diǎn)支撐的方式進(jìn)行固定。對于長尺寸量具，一般采用艾利點(diǎn)或貝塞爾點(diǎn)兩種支撐方式。0.211 3L≈4/19L處為艾利點(diǎn)，采用這種支撐方式在兩端面上的平行度變化最小 ；0.220 3L≈2/9L為貝塞爾點(diǎn)，采用這種支撐方式在中性層（中心軸）上的長度變化量最小。對于長量棒，主要測量其長度誤差，因此選用貝塞爾點(diǎn)支撐方式較為合適。貝塞爾點(diǎn)支撐方式如圖3所示。

圖3 大于400 mm量棒固定方式

2 測頭的選擇

2.1 量棒兩工作面為平面

當(dāng)量棒的兩工作面為平面時(shí)，應(yīng)選擇兩個(gè)球面測頭，在測長機(jī)上選取適當(dāng)?shù)墓潭ǚ绞焦潭ê?，移動測長機(jī)主機(jī)，使測頭輕輕靠緊量棒兩工作面，慢慢調(diào)整測長機(jī)左右、前后、上下和水平旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕，尋找每個(gè)方向上的最小值轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在最小值轉(zhuǎn)折點(diǎn)處測得的量棒長度即為量棒的實(shí)際長度值。如圖4所示。

2.2 量棒兩工作面為球面

當(dāng)量棒的兩工作面為球面時(shí)，左端選擇平面測頭，右端選擇球面測頭。選取適當(dāng)?shù)墓潭ǚ绞焦潭ê?，移動測長機(jī)主機(jī)，使測頭輕輕靠緊量棒兩工作面，慢慢調(diào)整測長機(jī)左右、前后、上下和水平旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕，尋找每個(gè)方向上的最大值轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在最大值轉(zhuǎn)折點(diǎn)處測得的量棒長度即為量棒的實(shí)際長度值。如圖5所示。

圖4 工作面為平面時(shí)選用兩個(gè)球面測頭

圖5 工作面為球面時(shí)左側(cè)選平面測頭，右側(cè)選球面?zhèn)阮^

2.3 量棒兩工作面一端為平面，另一端為球面

當(dāng)量棒的兩工作面一端為平面，另一端為球面時(shí)，應(yīng)選擇兩個(gè)球面測頭。將平面工作面置于左側(cè)，球面工作面置于右側(cè)。選取適當(dāng)?shù)墓潭ǚ绞焦潭ê?，移動測長機(jī)主機(jī)，使測頭輕輕靠緊量棒兩工作面，慢慢調(diào)整測長機(jī)左右、前后、上下和水平旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕，尋找每個(gè)方向上的最大值轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在最大值轉(zhuǎn)折點(diǎn)處測得的量棒長度即為量棒的實(shí)際長度值。如圖6所示。

圖6 工作面一端為平面一端為球面時(shí)選用兩個(gè)球面?zhèn)阮^

3 可調(diào)整量棒止緊螺釘松動的調(diào)整方法

可調(diào)整長度的量棒常會遇到止緊螺釘發(fā)生松動的情況，此時(shí)量棒長度的測量結(jié)果往往不穩(wěn)定?？烧{(diào)整量棒結(jié)構(gòu)如圖7所示。當(dāng)止緊螺釘松動時(shí)，應(yīng)采用螺絲刀略微旋轉(zhuǎn)止緊螺釘，以活動頭仍能轉(zhuǎn)動為準(zhǔn)。測長機(jī)對零后，將可調(diào)整量棒選用適當(dāng)?shù)墓潭ǚ绞焦潭ㄔ跍y長機(jī)上，慢慢轉(zhuǎn)動活動頭，調(diào)整各個(gè)方向，觀察示值讀數(shù)，使示值偏差盡可能小后慢慢旋緊止緊螺釘。在旋緊過程中，量棒示值會不斷發(fā)生變化，因此需要反復(fù)調(diào)整多次，直至止緊螺釘完全鎖緊，確保偏差值在JJG 21-2008允許范圍內(nèi)。為保證測得值的準(zhǔn)確性，隔數(shù)小時(shí)后應(yīng)對量棒進(jìn)行復(fù)測，確定數(shù)值穩(wěn)定后再進(jìn)行長度測量即可得到該量棒的實(shí)際長度值。測量完成后，在止緊螺釘處涂上紅漆，擦干凈測量面后對其進(jìn)行油封防銹，并提示用戶切勿隨意擰動止緊螺釘。

圖7 可調(diào)整量棒結(jié)構(gòu)圖

4 結(jié)語

量棒在測量時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同測量面的情況選擇合適的測頭，根據(jù)不同的量棒長度選擇合適的固定方式，正確地選擇最大值或最小值轉(zhuǎn)折點(diǎn)，以保證測量的準(zhǔn)確度。對可調(diào)整量棒應(yīng)邊調(diào)整邊測量，調(diào)整完畢后應(yīng)鎖緊止緊螺釘，通過多次復(fù)測使測量結(jié)果穩(wěn)定、可靠。

[1]《計(jì)量測試技術(shù)手冊》編輯委員會．計(jì)量測試技術(shù)手冊第二卷幾何量[M].北京：中國計(jì)量出版社，1996.

[2]馬浩慧．端度類量具接觸法測量的要點(diǎn)分析[J].上海計(jì)量測試，2010（02）：25-26.

[3]周祁．兩端形狀不同的校對桿的測量討論[J].計(jì)量與測試技術(shù)，2006（06）：27.

[4]全國幾何量長度計(jì)量技術(shù)委員會．JJG 21-2008[S].北京：中國計(jì)量出版社，2008.

[5]盛利紅.千分尺示值超差的分析與修理[J].同煤科技，2008（4）：41-42.