淺析如何提升萬能量具檢測精度

孫加法（三門峽市質量技術監督檢驗測試中心,河南　三門峽　472000）

淺析如何提升萬能量具檢測精度

孫加法
（三門峽市質量技術監督檢驗測試中心,河南三門峽472000）

摘要：隨著國民經濟發展速度的不斷提升，人們生活水平也得到了極大的提升，產品質量也越來越受到政府與老百姓的關注。萬能量具作為產品檢測的主要檢測技術之一，因其具有較為精度，已經在產品質量檢測領域得到了廣泛地應用。本文主要對萬能量具中的游標卡尺、螺旋測微器及百分表與千分表進行了分析與探究。

關鍵詞：萬能量具；精度；標卡尺；螺旋測微器；百分表；千分表

萬能量具也稱通用量具，主要指三大類量具，即游標類量具、測微類量具和指示類量具。是制造業尤其是機械制造業生產過程、零部件與產品檢驗中使用最為普遍的計量器具。一般情況下，因卡尺類量具具有較為簡單的結構，其使用起來十分便捷，是最常用的一種量具。其主要測量內容包括零件的內外尺寸、深度、高度等。游標類量具作為其主要類型，在材料長度檢測中具有關鍵性的作用。

1　游標卡尺

游標卡尺是作為最長用的長度測量儀器，其主要組成部分包括尺身及能在尺身上滑動的游標。當從背面看時，游標則屬于一個整體。游標卡尺是應用尺身和游標上的刻線間距差與其累積值進行細分讀數的計量器具，在材料長度測量中往往選用三用卡尺，也就是通過刀口內量爪與外量爪對材料內、外尺寸進行測量，其深度、高度、階梯、凹槽等數據的測量主要通過深度測量桿進行。因為這些類型的量具測量軸線與基準軸線不在一同線內，這種情況下其結構與阿貝原則不符合，導致游標卡尺測量準確度較低。

按照精度劃分，0.1mm、0.05mm和0.02mm是游標尺卡最常用的精度。在使用方式與工作原理等方面三個精度的游標卡尺具有一致性。0.05mm精度的游標卡尺具有的等分刻度為20，其長度為19mm。測量時如游標上第11根刻度線對齊主尺時，小數部分的讀數則是0.55mm，當第12根刻度線對齊主尺時，小數部分讀數則是0.60mm。

通常情況下，游標上的等分刻度為n時，其長度等同于尺身等分刻度長度的n－1，當選用x代表游標上最小刻度長時，則選用y表示主尺上最小刻度長。

則nx=（n－1）y，

x=y－（y/n）

主尺和游標的最小刻度之差為

Δx=y－x=y/n

游標卡尺的精度由y/n表示，其對讀數結果的位數起決定性作用。從上述公式可以得出，游標上的刻度數的增加與主尺上最小刻度值的降低都可以提升游標卡尺的測量精度。通常情況下，當y為1mm，n 取10、20、50時，0.1mm，0.05mm、0.02mm即為其所對應的精度。因機械式游標卡自身結構特點及人為因素的影響，當其精度為0.02mm時，無法提升其精度。

2　螺旋測微器

螺旋測微器也被叫做千分尺，其主要組成部分為主尺與螺旋尺，其主要功能包括：主尺主要用于固定刻度所顯示的最大毫米刻度數的讀取，如0.5mm；螺旋尺主要應用于主尺上固定刻度的水平線對應的螺旋尺上可動刻度的讀取；旋鈕主要起到被測物緊固的作用；微調旋鈕主要適用于微調可動尺等。

在材料精度測量中如選用螺旋測微器，可以有效提升萬能量具檢測的精度。其原理為螺旋測微器制成主要通過直線距離向角位移轉換的方式進行。主尺上固定刻度中0.5mm為最小分度值，螺旋尺內有50個分度，經過一周旋轉后，可動刻度尺在主尺上應進行0.5mm刻度的前進或后退，可動刻度每轉過一個分格后，應前進或后退0.01mm可動小砧，這樣就可以有效提升其測量的精確度。

使用及讀數方法：在兩小砧之間放置將待測物，隨后利用旋鈕加固被測物，并使用微旋鈕進行適當調整，確保出現“嗒嗒”聲后在進行讀數.讀數順序為固定尺讀數（整毫米刻度也應讀出）、固定刻度上的水平線對應的可動刻度尺上的讀數(要有估讀數據)，最后讀數等于此數與0.01相乘后再加上固定刻度上的讀數。

由公式x=(a+0.01k)mm表示螺旋測微器的讀數，最后讀數由x表示，固定刻度尺讀數為a，可動刻度尺上的讀數則由k表示。

3　百分表與千分表

百分表與千分表作為指示表類量具，將被測尺寸變化測桿微小直線位移進行有效反映是其主要特點，通過機械進行放大，隨后進行指針旋轉與角位移的轉化，其指示測量結果由刻度表盤進行顯示。指示表類量具主要通過微差比較法進行材料各種尺寸的測量，同時還可以通過直接測量法對微小尺寸與機械零件的形位誤差進行測量。

其工作原理主要為將測桿的直線位移，利用齒條與齒輪傳動，進行指針角位移的轉變，進而將測量結果顯示在刻度表盤上。百分表齒條與齒輪傳動原理如圖1所示，位于測桿7內的齒條11必須嚙合軸齒輪1，片齒輪2因和軸齒輪1同軸，因此應嚙合中心齒輪3，中心齒輪3必須與指針5相連接。由此可見，如被測尺寸產生改變，將出現測桿上下移動等現象，進而帶動測桿上部齒條中軸齒輪1與片齒輪2的轉動，這種情況下，也將帶動中心齒輪3和其軸線上指針5的轉動，同時示值在表盤上顯示。在傳動過程中，往往會產生一定誤差，如嚙齒間隙等，為實現傳動的較高平穩性及可靠性，片齒輪8也應和中心齒輪嚙合，在片齒輪8上游絲9將出現扭力矩作用，在正反轉動時促使整個齒條與齒輪傳動系統都能嚙合在同一齒側單面。轉數小指針4應和片齒輪8同軸安裝，并指示指針的回轉圈數，由彈簧10產生百分表的側力。

4　結束語

綜上所述，從大量數據顯示可以得出，目前我國產品質量檢測領域還存在極為嚴重的隱患，為此，相關部門必須加大產品質量檢測的力度，采用科學有效的檢測技術，做好產品質量檢測工作，只有這樣才能確保產品的質量。

參考文獻：

[1]楊進.淺談長度測試中計量器具的正確選擇[J].中國城市經濟，2011(23).