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乐鱼官方:直角尺的测量方法及不确定度分析

发布日期:2022-08-14 12:03:02来源:乐鱼体育手机APP 作者:乐鱼平台首页

  中普遍存在的问题。针对执尺方法不当,而导致的示值不稳定、人为误差大等“难

  型(I 型)结构形式的直角尺检查仪(为论述方便,以下简称“检查仪”)的双面

  1)受某些“测量技术”教科书、参考书的影响,误认为检查仪的“0”位,必须

  理者弄不清直角尺工作角,究竟是大于还是小于 90°?给直角尺使用和修理带来

  双面接触测量方法,根据“两直角可组成一平角”的几何定理,获得直角尺工作角

  向杠杆推动扭簧表杆上升,扭簧表的示值由小增大;当直角尺从右面接触测量时,

  量时扭簧表的指针落在 A2 处。如果 A2 在 A1 之左,表杆下降,直角尺工作角

  的偏差为正(图 2a);如果 A2 在 A1 之右,表杆上升,直角尺工作角的偏差为

  负(图 2b);如果左、右面接触测量时指针不动,(A1 与 A2 重合),表杆不动,

  扭簧表读数 a2 的代数差之半(a1、a2 的符号由表盘读出)。直角尺工作角的偏差

  当将 a1 调整为“0”时。(表盘“0”位不与 90°相适应),直角尺工作角偏差和符

  当将 a2 调整为“0”时。(表盘“0”位不与 90°相适应),直角尺工作角偏差和符

  1)用标准直角尺校准检查仪的“0”位,扭簧表的”0”位与 90°相适应;

  2)不用标准直角尺校准检查仪的“0”位,也可以使扭簧表的“0”与 90°相适应。

  3)如果检查仪的“0”位与 90°相适应,则可用单面接触测量。直角尺工作角

  4)切记未经以上校准,直角尺检查仪“0”位不与 90°相适应,不能用单面接

  标准直角尺也可以校准直角尺检查仪的“0”位。对于直角尺工作角的偏差除了数

  值的大小以外,还应依据仪器结构确定其正、负。但是,一些“测量技术”教科书

  或参考书中,都只强调在检定直角尺之前,应用标准直角尺校准检查仪的“0”位,

  了直角尺的偏差是“两读数代数差之半”、“两读数之差的一半”等含义不清的概

  小于 200 直角尺,用单手执尺。左面接触测量时用左手,右面接触测量时用

  右手(图 3a)。执尺方法是:拇指和四指分开握住尺座,食指压在尺座上面的中

  大于 200 直角尺,单手执尺不易掌握,可用双手执尺。执尺方法是:一手于

  检查仪配置的扭簧表的分度值为 1μm,在±30 个分度范围内示值误差不超过

  ±0.5μm,其区间半宽度 0.5μm,按均匀分布处理,对于“00”级和“0”级直角尺的 不确定度分量为:2)扭簧表分辨率引入的不确定度分量

  检查仪配置的扭簧表的分度值为 1μm,其估读误差不超过±0.25μm,区间半 宽度为±0.25μm,按均匀分布处理,对于“00”级和“0”级直角尺的不确定度分量为:

  综上,检查仪配置的扭簧表的分度值为 1μm,对于“00”级和“0”级直角尺, 由扭簧表引入的不确定度分量为:

  3)直角尺测量面平面度、直线度引入的不确定度分量: 对于 H=200mm 的“00”级直角尺其平面度或直线μm,两 个支撑点受其平面影响的高度差不超过 0.5μm,其区间半宽度为 0.25μm,按均 匀分布处理: 对于 H=200mm 的“0”级直角尺其平面度或直线μm,两 个支撑点受其平面影响的高度差不超过 1μm,其区间半宽度为 0.5μm,按均匀分 布处理: 4)检查仪引入的不确定度分量 ①固定支撑与活动测杆长度不相等引入的不确定度分量 固定支撑与活动测杆长度不相等(图 4)时,一般是通过固定支撑的调校, 使固定支撑与活动测杆的长度保持相等。用测长仪比较测量,具体方法是:以活 动测杆长度为基准,调整固定支撑的长度,通过比较测量使二者长度相等。这样, 固定支撑与活动测杆的长度差一般不超过 0.2μm,其区间半宽度为 0.1μm,按均 匀分布处理: ②固定支撑与活动测杆长度不平行引入的不确定度分量 固定支撑与活动测杆长度不平行(图 5)时,因而引起测头与直角尺测量面 接触点位置的变化,活动测杆长度变短。由于平行度误差很小,所以可以忽略不 计。 ③换向杠杆两臂长度不相等引入的不确定度分量 活动测杆的位移量是通过换向杠杆传递给扭簧表的。由于制造、安装和支点 偏心,致使换向杠杆两臂长度不相等(图 6),造成活动测杆和扭簧表杆位移不 等,而引入测量误差的,其最大为±0.15μm,区间半宽度为 0.15μm,按均匀分布 处理: ④立柱与基座基面的垂直度引入的不确定度分量 因为检查仪的立柱与基座基面的垂直度误差已经通过数据处理进行分离,所 以可以忽略不计。 由检查仪引入的不确定度分量为: (4)合成标准不确定度和扩展不确定度 对于“00”级的直角尺: 取置信因子 k=2 对于“0”级的直角尺: 取置信因子 k=2 通过以上分析可知:对于 H=200mm 的“00”级直角尺工作角的垂直度要求为 2μm,“0”级直角尺工作角的垂直度要求为 4μm,测量结果的不确定度均小于“00” 级和“0”级直角尺示值误差要求的 1/3,而通过对于小于和大于 H=200mm 的“00” 级,“0”级直角尺的计算分析,不确定度也符合要求。直角尺检查仪测量方法是 可行的。 综上,可以得到如下结论:

  在正确操作的前提下,检查仪可以满足“00”级和“0”级直角尺测量(检定) 准确度的要求。

  五、几点说明 1)正确的执尺方法,是保证检查仪示值稳定的关键,操作中应保证执尺方 法的正确性; 2)活动触杆与固定支承的长度差,是检查仪产生粗大误差的主要直接传递 因素,应定期调校; 3)将活动触杆、固定支承的圆球触头换成圆柱触头,直角尺检查仪可以对 刀口直角尺进行检定; 4)检查仪可以检定直角尺的外角,也可以检定直角尺的内角;(应注意直角 尺内、外角偏差的符号相反) 5)直角尺检查仪的立柱与基座基面固有的倾斜,双面接触测量时不影响直 角尺的测量准确度。

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