分度值:常見為0.002mm。
量程:常見為±0.2mm。
主要校準(zhǔn)項(xiàng)目:
示值誤差:表針指示值與標(biāo)準(zhǔn)器真實(shí)值之間的偏差。是最重要的指標(biāo)。
回程誤差:在正、反行程中,同一測量點(diǎn)示值之差的絕對值。
重復(fù)性:在相同條件下,對同一被測量進(jìn)行多次重復(fù)測量,示值的變化范圍。
測力與測力變化。
環(huán)境要求(比百分表更嚴(yán)):
溫度:(20 ± 1)°C。
濕度:≤ 70% RH。
溫度平衡時(shí)間:不少于4小時(shí)(表、標(biāo)準(zhǔn)器與實(shí)驗(yàn)室等溫)。
主要設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)器:
標(biāo)準(zhǔn)器:二等或以上量塊(必需,精度高于校準(zhǔn)百分表時(shí)的三等量塊),或精度更高的儀器(如激光干涉儀、高精度光柵式測微儀)。
輔助設(shè)備:00級大理石/花崗巖平板(平面度更高)、剛性的專用表架、撥桿。
測力計(jì):分度值不大于0.1N的測力儀器。
其他:無塵布、無水乙醇、防靜電手套、放大鏡。
被校表檢查:
外觀:表蒙玻璃清晰,刻線均勻無斷線,指針無彎曲,測頭無磨損。
相互作用:測桿移動全程平穩(wěn),無任何卡滯或徑向晃動。
對零機(jī)構(gòu):靈活可靠。
將杠桿千分表極其穩(wěn)固地安裝在剛性表架上,避免任何微顫。
選用一塊尺寸接近量程中間值的量塊(如1mm)置于00級平板上。
調(diào)整表架,使測頭軸線嚴(yán)格平行于平板(這是規(guī)程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)測量方向之一,對誤差影響最大)。
緩慢下降表架,使測頭接觸量塊并產(chǎn)生預(yù)壓縮(約0.02-0.03mm),指針轉(zhuǎn)過約1/4圈。
用撥桿極其緩慢、勻速地往復(fù)撥動測桿數(shù)次,以消除傳動鏈內(nèi)的空程。最后精確對準(zhǔn)“0"位。
校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)不少于10個(gè)點(diǎn),均勻分布在正、反行程全程。通常以0.02mm或0.05mm為間隔。
以激光干涉儀或高精度比較儀法為最佳方案。若用量塊法,操作需格外精細(xì):
正向(壓縮)行程:
從“0"位開始,使用量塊組合(如借助量塊附件研合)或步進(jìn)規(guī),逐級增加尺寸。
每增加一個(gè)標(biāo)稱值(如+0.02mm),用撥桿輕觸,待指針穩(wěn)定后,使用放大鏡讀取實(shí)際示值并記錄。
記錄直至正向行程終點(diǎn)(如+0.20mm)。
反向(伸出)行程與回程誤差:
到達(dá)正向終點(diǎn)后,開始逐級減小標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
每減少一個(gè)標(biāo)稱值,記錄反向行程的示值。
回程誤差計(jì)算:同一校準(zhǔn)點(diǎn)上,|正向讀數(shù) - 反向讀數(shù)|。取所有點(diǎn)中的最大值作為最終回程誤差。
回到“0"位附近,檢查零位回零差(允許值極小,通常為0.3µm)。
數(shù)據(jù)處理:
各點(diǎn)示值誤差 = 百分表示值 - 標(biāo)準(zhǔn)器實(shí)際值。
示值總誤差 = 最大正偏差 - 最小負(fù)偏差。這是判定合格與否的關(guān)鍵。
在測桿行程的中間位置附近,使用同一塊量塊。
用撥桿推動測桿,使表針指向一個(gè)固定值,然后撤除撥桿,記錄讀數(shù)。
重復(fù)此操作至少5次。
重復(fù)性 = 最大示值 - 最小示值。
使用專用測力計(jì)。
在正、反行程的起點(diǎn)、中間、終點(diǎn)附近至少3個(gè)位置測量測力。
測力:取平均值。
測力變化 = 最大測力 - 最小測力。
參考JJG 36-2020,主要允許誤差限:
| 項(xiàng)目 | 允許誤差(微米 µm) |
|---|---|
| 任意0.02mm范圍內(nèi)示值誤差 | ±1.0 |
| 任意0.1mm范圍內(nèi)示值誤差 | ±1.5 |
| 任意0.2mm范圍內(nèi)示值誤差 | ±2.0 |
| 回程誤差值 | 0.5 |
| 重復(fù)性 | 0.3 |
| 測力 | ≤ 0.4 N(典型值) |
| 測力變化 | ≤ 0.2 N |
注意:必須根據(jù)被校表的具體量程和分度值,查詢最新的JJG 36-2020規(guī)程獲取準(zhǔn)確允差。
填寫詳細(xì)校準(zhǔn)記錄,包含所有原始數(shù)據(jù)、環(huán)境條件、標(biāo)準(zhǔn)器信息。
計(jì)算各項(xiàng)誤差,并與允差對比。
出具校準(zhǔn)證書或報(bào)告,給出明確結(jié)論。
合格則粘貼標(biāo)識;不合格則隔離、維修或處置。
阿貝誤差最小化:這是高精度校準(zhǔn)的核心。盡可能使用符合阿貝原理的校準(zhǔn)儀器(即標(biāo)準(zhǔn)器與被校表測量軸線在同一直線上),如立式阿貝比長儀。
熱影響:操作者體溫、呼吸都會產(chǎn)生影響。必須佩戴手套,使用鑷子取放量塊,操作迅速。
接觸力一致性:撥動測桿的力度和速度必須極其均勻,這是獲得可靠回程誤差的關(guān)鍵。
測量方向:規(guī)程要求在 “測頭軸線平行于平板" 和 “測頭軸線垂直于平板" 兩個(gè)方向進(jìn)行校準(zhǔn)。通常以前者為主要考核方向,后者誤差允許稍大。必須在報(bào)告中注明校準(zhǔn)方向。
標(biāo)準(zhǔn)器選擇:量塊的等級決定其“不確定度",必須確保標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度不超過被校表允差的1/3~1/4。
讀數(shù)與估讀:杠桿千分表指針在兩刻線間,需要估讀至0.1個(gè)分度(即0.2µm)。這需要經(jīng)驗(yàn)和使用放大鏡輔助。
杠桿千分表的校準(zhǔn)是一項(xiàng)精密的計(jì)量工作,對人員、環(huán)境、設(shè)備和操作規(guī)范的要求都達(dá)到了微米級水平。對于絕大多數(shù)企業(yè)和車間,建議將杠桿千分表送至有CNAS(中國合格評定國家認(rèn)可委員會)資質(zhì)的專業(yè)計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行周期檢定/校準(zhǔn)。 企業(yè)內(nèi)部可以進(jìn)行簡單的“比對"或“驗(yàn)證",但作為精度溯源的正式校準(zhǔn),必須具備相應(yīng)條件和資質(zhì)。
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