卡尺內(nèi)量爪錯(cuò)位對(duì)測(cè)量結(jié)果量化分析與控制方法

梁堅(jiān)敏

佛山市高明區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)所 廣東佛山 528500

1 測(cè)量原理

游標(biāo)卡尺的測(cè)量原理：利用主尺上的線距與游標(biāo)尺上的線距之差讀取小數(shù)部分。比如，主尺上的線距為1毫米，游標(biāo)上的線距為0.9毫米。如果游標(biāo)移動(dòng)0.1毫米，則標(biāo)尺的第一刻度線與主標(biāo)尺的第一刻度線重合。如果游標(biāo)移動(dòng)0.2mm，則主尺的第二刻度線與主尺的第二刻度線重合。通過(guò)類比，小數(shù)部分的價(jià)值可以讀取符合線的游標(biāo)和主要的統(tǒng)治者。主尺與游標(biāo)卡尺之間0.1毫米的差值是游標(biāo)卡尺的最小值。同樣，如果它們的行距為0.05毫米或0.02毫米(游標(biāo)尺為20或50平方米)，最小讀數(shù)分別為0.05毫米或0.02毫米[1]。

2 誤差分析

在介紹了上述測(cè)量原理之后，就要對(duì)上述因素的影響進(jìn)行誤差定量分析，以便在找到控制方法之前完成對(duì)問(wèn)題的實(shí)際分析。其次，對(duì)內(nèi)量爪的間距進(jìn)行進(jìn)一步的定量分析，研究?jī)?nèi)量爪不在原位時(shí)實(shí)際測(cè)量?jī)?nèi)徑會(huì)產(chǎn)生多大的誤差。

3 控制方法

在上述定量分析的基礎(chǔ)上，研究實(shí)際的控制方法更為簡(jiǎn)單。其中，主要的控制方法是卡尺量爪的位移。在卡尺內(nèi)量爪的實(shí)際使用中，用于測(cè)量孔徑時(shí)，由于側(cè)隙是常見(jiàn)的，所以在卡尺內(nèi)量爪的實(shí)際測(cè)量中，應(yīng)首先根據(jù)《通用卡尺檢定規(guī)程》的相關(guān)要求測(cè)量卡尺的對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)光滑環(huán)規(guī)，其中刀口內(nèi)量爪卡尺的環(huán)規(guī)為10毫米，圓弧內(nèi)量爪卡尺的環(huán)規(guī)為18毫米。如果環(huán)規(guī)的示值誤差大于0.02毫米，則應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整卡尺內(nèi)量爪的測(cè)量值，同時(shí)也應(yīng)調(diào)整其側(cè)間隙，以減小這兩種方法的測(cè)量誤差。一般情況下，卡尺內(nèi)量爪應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)進(jìn)行測(cè)量，且測(cè)量值的誤差可以進(jìn)行基本的控制，并不會(huì)超過(guò)檢定規(guī)程的范圍，既能滿足規(guī)程的要求，又能解決實(shí)際測(cè)量中的一些問(wèn)題。另外，通過(guò)長(zhǎng)期的使用經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其厚度可以保持在0.2毫米以下，側(cè)向間隙可以保持在0.1毫米以下，實(shí)際的校準(zhǔn)可以用探針進(jìn)行。在圓弧測(cè)爪方面，測(cè)量軸寬度不大于0.15毫米，測(cè)量工作可用刻度放大器完成，測(cè)爪側(cè)隙不大于0.2毫米，用卡鉗內(nèi)測(cè)爪測(cè)量?jī)?nèi)孔直徑時(shí)，誤差通常不超過(guò)有關(guān)規(guī)定[2-3]。

4 數(shù)據(jù)分析

表1、表2分別顯示了使用相同的刀口內(nèi)量爪數(shù)字卡尺和圓弧內(nèi)量爪數(shù)字卡尺檢修前后的厚度系數(shù)值C、H，以千分尺和量塊校準(zhǔn)的示值誤差對(duì)比表和相應(yīng)系列環(huán)規(guī)孔徑測(cè)量的實(shí)際示值誤差對(duì)比表。從表1和表2可以看出，當(dāng)卡尺內(nèi)量爪的C、H值較大時(shí)，測(cè)量小孔徑的誤差較大。

5 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，誤差是無(wú)法完全消除的，只能通過(guò)減小誤差的手段來(lái)控制誤差。在用游標(biāo)卡尺內(nèi)量爪測(cè)量?jī)?nèi)圓內(nèi)徑時(shí)，由于內(nèi)量爪的錯(cuò)位或測(cè)量位置的磨損，常會(huì)使測(cè)量軸線變寬，從而造成一定的誤差，影響實(shí)際測(cè)量精度。因此，如何消除上述測(cè)量中的影響因素，保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，是許多工作者需要認(rèn)真探討的問(wèn)題。

表1 （0-150）毫米刀口內(nèi)量爪卡尺

表2 （0-200）毫米圓弧內(nèi)量爪卡尺