馬爾百分表檢查儀用激光干涉儀的校準方法分析

孫 亮

（哈爾濱量具刃具集團有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 150040）

馬爾百分表檢查儀用激光干涉儀的校準方法分析

孫 亮

（哈爾濱量具刃具集團有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 150040）

摘 要：為進一步提高指示表類量具產品的質量，我公司2011年購入一臺德國生產的OPTIMAR100型馬爾百分表檢查儀。該儀器的示值誤差在德國是用增量探頭進行計量校準的，在我國目前還沒有廠家生產這樣的計量標準器，且我國現行國家計量檢定規程有效版本JJG201－2008《指示類量具檢查儀》中也沒有規定該類型儀器示值誤差的校準方法，導致這臺儀器進廠驗收校準無法進行。為保證該儀器始終能在良好的計量性能狀態下工作，其示值誤差的校準方法成了擺在我們面前的一個迫切需要解決的難題。

關鍵詞：計量標準器；示值誤差；計量校準；激光干涉儀

圖1 馬爾百分表檢查儀校準裝置示意圖

1 校準用計量標準器的選擇

為盡快解決馬爾百分表檢查儀示值誤差的校準方法難題，我們通過查閱相關技術資料，對其結構及工作原理有了進一步的認識。它是以光柵尺為讀數基準，通過工作臺下絲杠的位移帶動工作臺上百分表或扭簧表的指針發生位移，用這個位移量與其標準光柵尺的位移量產生的差值來對表類產品的示值進行檢定的。

該儀器標準光柵尺的精度為（0.2+L/ 100）μm，其中L為檢測點至零位的距離，單位mm。首先要解決的是校準用計量標準器問題，我們按其精度決定用精度為±（1.5×10-6L）μm的激光干涉儀作為計量標準器，對其示值誤差進行計量校準。

我們的校準方法是以激光干涉儀的讀數為基準，使馬爾百分表檢查儀的工作臺處于零位。將馬爾百分表檢查儀光柵讀數與激光干涉儀的讀數同時清零。當馬爾百分表檢查儀的工作臺由于其自身絲桿的運動而發生指示值的變化時，固定在工作臺上的激光干涉儀的反射鏡也發生同樣的位移量。在馬爾百分表檢查儀的顯示屏及激光干涉儀的顯示屏上可分別讀到兩者的位移量，這兩者的差值即為我們測得的馬爾百分表檢查儀的示值誤差。

2 校準用計量標準器的裝夾方法

馬爾百分表檢查儀出廠計量校準證書及相關技術文件規定，該儀器的校準溫度為（20±2）℃，濕度不大于70%。我們決定在恒溫效果好，溫度、濕度均符合要求的公司計量室進行檢定。

根據校準方法及激光干涉儀的工作要求，考慮到節約成本等因素，我們用計量室的三坐標測量機的立柱與龍門架、理石平臺及自行設計制作的卡具，如圖1所示進行安裝。將馬爾百分表檢查儀置于理石平臺上，將激光干涉儀的激光頭置于基座上，將激光干涉儀的干涉鏡裝夾在三坐標測量機的立柱上，用自制反射鏡座將激光干涉儀的反射鏡固定在馬爾百分表檢查儀的工作臺上，然后進行其校準的具體操作。

3 示值誤差的校準方法

進行示值誤差的校準時，我們首先用手動方式將馬爾百分表檢查儀的工作臺置于機械零位以下，然后用該儀器的軟件功能自動將其升至機械零位，此時固定于馬爾百分表檢查儀工作臺上的激光干涉儀的反射鏡也處在零位。將馬爾百分表檢查儀及激光干涉儀的讀數同時清零，然后在馬爾百分表檢查儀的測量軟件上設置檢測點，用自動方式進行示值誤差的逐點校準。每一檢測點的測量值分別為馬爾百分表檢查儀光柵的行程量及標準激光干涉儀的行程量，我們分別從各自的顯示屏中讀出，兩者的差值即為示值誤差，從而完成對馬爾百分表檢查儀示值誤差的校準。

4 校準中應注意的問題

在試驗具體操作過程中我們總結出：① 激光干涉儀的安裝一定要正確穩固，否則將影響校準的準確性。② 檢測點的選擇一定按馬爾百分表檢查儀的測量軟件所規定的校準位置與間隔進行，否則將影響校準的準確性。③ 校準前必須用手動方式將被校準儀器工作臺處于機械零位以下，因為只有這樣才能保證馬爾百分表檢查儀按其軟件功能自動從機械零位開始校準。④馬爾百分表檢查儀能自動監測光柵測頭位置，當測頭位置超出量程范圍，會有報警音出現，應立即停止運轉，退回測頭，以免損壞儀器。⑤不得撞擊傳感器，不得擰動傳感器上的螺絲釘，以防傳感器失靈，影響精度。

結語

經過反復多次的實驗證明，只要我們有嚴謹、科學的工作態度，加以精細的工作方法，用激光干涉儀替代增量探頭完全可以對馬爾百分表檢查儀的示值誤差進行計量校準。

在探索馬爾百分表檢查儀示值誤差的校準方法實驗過程中，雖然我們面對許多難題，但這些問題的解決更新了我們的創新理念，提高了我們分析問題、解決問題的能力。新校準方法節約了購買進口標準檢具增量探頭的大量資金，提高了檢測質量，降低了檢測誤差。做到質量一流，效益一流，讓企業永葆生機，確保良好的效益和可持續發展

參考文獻

[1] JJF1001—1998，通用計量術語及定義[S].

[2] JJF201－2008，指示類量具檢定儀國家計量檢定規程[S].

中圖分類號：TH744

文獻標識碼：A