王維菊

【摘要】光柵式指示表檢定儀在百分表、內(nèi)徑百分表、千分表、數(shù)顯表的周期檢定中發(fā)揮著重要作用。本文擬對光柵式指示表檢定儀示值誤差的檢定提出一種新的方法。

【關(guān)鍵詞】電感測微儀；量塊；激光干涉儀；示值誤差

現(xiàn)狀介紹：光柵式指示表檢定儀的主要功能是檢定各類百分表、內(nèi)徑百分表、千分表、內(nèi)徑百分表、杠桿百分表、數(shù)顯百分表、數(shù)顯千分表等，是一臺綜合類的指示表類檢定量儀。目前光柵式指示表檢定儀的示值誤差的檢定方法：主要是用電感測微儀和量塊按照規(guī)程檢定其示值誤差。

一、規(guī)程規(guī)定的檢定方法

利用電感測微儀作指示計(jì)，用標(biāo)準(zhǔn)量塊的尺寸和儀器測微頭的位移讀數(shù)進(jìn)行比對，檢測出每個(gè)受檢點(diǎn)的示值誤差。

方法：測量時(shí)，先把尺寸為1mm的量塊放在三珠工作臺上，調(diào)整指示儀測頭與量塊接觸并使其示值為零。按上表所選的測量間隔置換量塊，旋轉(zhuǎn)檢定儀的手輪至受檢點(diǎn)，在指示儀上讀出各點(diǎn)的誤差值。這種測量應(yīng)在所選測量段的正反行程上進(jìn)行。每一段測量段正行程測量后，需再向正行程移動(dòng)10個(gè)分度，然后再反向測量。在測量過程中，應(yīng)不做任何調(diào)整和改變測桿的移動(dòng)方向。如果所選用量塊尺寸不能一次依次測量完成選擇的測量范圍時(shí)，應(yīng)分段測量，并將其誤差值累計(jì)。規(guī)程規(guī)定的檢定過程操作步驟繁瑣，對操作熟練程度要求較高，記錄數(shù)據(jù)量大，后續(xù)數(shù)據(jù)處理比較麻煩，且容易將溫度誤差帶到檢定結(jié)果中，無法進(jìn)行數(shù)據(jù)修正。

二、利用激光干涉儀的檢定方法：

在使用激光干涉儀的過程中我們發(fā)現(xiàn)，該儀器也可以作為標(biāo)準(zhǔn)器來檢定光柵式表類檢定儀。且激光干涉儀的精度更優(yōu)于電感測微儀，其操作方法簡單、讀數(shù)直觀，還可利用其自帶的分析軟件直接對檢定結(jié)果進(jìn)行誤差分析，同時(shí)還可以進(jìn)行環(huán)境溫度、儀器溫度的自動(dòng)補(bǔ)償。另外使用激光干涉儀對表類檢定儀進(jìn)行檢定去掉了置換量塊的過程，使操作步驟得到了簡化，不用置換量塊，更好的避免了由于置換量塊所引起的量塊溫度變化，導(dǎo)致其測量結(jié)果的偏離。用激光的波長來作為檢定標(biāo)準(zhǔn)，替代量塊作標(biāo)準(zhǔn)，使檢定的準(zhǔn)確度有了很大的提高。

激光干涉儀：線性分辨率可達(dá)1nm。

我們自制的附件將干涉儀的反光鏡固定在光柵式指示表檢定儀的測桿上，調(diào)整激光干涉儀和干涉鏡的位置使其發(fā)出的光和被檢檢定儀的測桿準(zhǔn)直，且距離滿足最大行程要求。此時(shí)可依據(jù)規(guī)程要求選取任意測量段進(jìn)行檢定，檢定時(shí)將光柵式指示表檢定儀和激光干涉儀的讀數(shù)雙歸零，按照受檢點(diǎn)要求，調(diào)整光柵式指示表檢定儀測桿的行程，達(dá)到每個(gè)測量段受檢點(diǎn)的位置，點(diǎn)擊激光干涉儀進(jìn)行示值采集，記錄示值結(jié)果，每一測量段檢測完后，利用儀器自帶的分析軟件進(jìn)行整理分析（這里采用VDI 3441標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析）。最后依據(jù)規(guī)程要求進(jìn)行判斷被檢儀器是否合格。使用該方法還應(yīng)在每個(gè)測量段進(jìn)行正反兩個(gè)行程的測量，每一測量段正行程測量完成后，需再向該行程移動(dòng)10個(gè)分度，然后在反向進(jìn)行測量。激光干涉儀自帶的分析軟件處理數(shù)據(jù)結(jié)果說明：反向量差即為回程誤差。定位精度即為示值誤差。重復(fù)精度即為重復(fù)性。

三、標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

1.檢定依據(jù)：JJG201-2008 《指示表類量具檢定儀檢定規(guī)程》

①環(huán)境條件：溫度：18℃～20℃，溫度變化≤1℃/h 相對濕度：≤70%

②測量標(biāo)準(zhǔn)：激光干涉儀，線性精度±0.5ppm

③被測對象：全自動(dòng)指示表檢定儀，測量范圍：（0～50）mm

四、結(jié)論

傳統(tǒng)方法和用激光干涉儀的對比（見下表）

同時(shí)也用激光干涉儀替代量塊和電感測微儀檢定全自動(dòng)指示表檢定儀，不僅提高了檢定的準(zhǔn)確度，還簡化了檢定的過程，節(jié)約了時(shí)間，提高了工作效率。受實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度和濕度影響較小，并且在數(shù)據(jù)處理上也非常方便快捷，方法是可行的，準(zhǔn)確的。

參考文獻(xiàn)

[1]《電感測微儀使用說明書》

[2]《Renishaw XL-80激光干涉儀使用說明書》