梁堅(jiān)敏

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

1 測量設(shè)備及原理

測量的主要標(biāo)準(zhǔn)儀器是 SJ2000型自動(dòng)測試儀，其測量范圍在0-50毫米之間，是由指示器自動(dòng)檢定儀（硬件）和自動(dòng)檢定軟件兩部分組成。此儀器的工作原理：測試儀接收到檢定軟件的檢定命令后，會(huì)自動(dòng)將帶有光柵傳感器的棒移動(dòng)到各檢定點(diǎn)，同時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)位移數(shù)據(jù)通過電子控制模塊傳輸?shù)綑z定軟件中，并讀出攝像機(jī)采集的圖像卡自動(dòng)識(shí)別檢定點(diǎn)的具體數(shù)值，最后比較示數(shù)與光柵傳感器測得的標(biāo)準(zhǔn)位移數(shù)據(jù)，從而得到檢定點(diǎn)誤差[1]。另外，將被檢表的類型、分度值等參數(shù)輸入檢定軟件，按照國家相應(yīng)的檢定規(guī)程對檢定數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，最終得出結(jié)論，并打印出檢定記錄。

2 測量方法

與量塊、電感測微計(jì)以及扭簧比較儀相比，光柵測微計(jì)具有精度高、操作簡便、讀數(shù)快、數(shù)據(jù)處理簡潔等優(yōu)點(diǎn)。建議以分辨率不大于0.01微米，且精度等級大于0.2微米的光柵測微計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)[2]。將光柵測微計(jì)安裝在支架孔內(nèi)，并將光柵測微計(jì)的測頭與光柵探測棒的測量表面對準(zhǔn)，再將探測器的手輪旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)的檢測點(diǎn)，在光柵測微計(jì)的顯示屏上，讀出各點(diǎn)的數(shù)值。另外，光柵測微計(jì)的示值誤差是由各測量段正負(fù)行程中檢測點(diǎn)的示值誤差的最大值與最小值之差確定的。在進(jìn)行測量前，先進(jìn)行測量設(shè)備的安裝工作，選擇校準(zhǔn)儀測量段的起始位置，然后按尺寸順序?qū)y量段進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證的細(xì)分測量段應(yīng)選在較大誤差段的前一測量段[3]。測量前，先在工作臺(tái)上放上一定尺寸的測量塊，并調(diào)整指示器探頭與測量塊的接觸點(diǎn)，使指示值為零，然后根據(jù)選定的測量間隔更換測量塊，將校準(zhǔn)器的手輪或微分筒旋轉(zhuǎn)至檢測點(diǎn)，并讀出指示器上各點(diǎn)的誤差值。

3 傳統(tǒng)的檢定方法及其弊端

JJG201-2008《指示類量具檢定儀檢定規(guī)程》中規(guī)定，指示類量具檢定儀的檢定方法是以3等或4等量塊、最大公差為±0.1微米的電感測微計(jì)或最大公差為 ±1微米的扭簧比較儀為主要標(biāo)準(zhǔn)，對檢定儀的示值誤差和回程誤差進(jìn)行了檢定。此方法有不少弊端：

（1）這種檢定方法主要采用手工操作和目視讀取的方法，此過程任務(wù)繁重，工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，并對操作者視力損害極為嚴(yán)重，而且人工使用量塊不僅溫度要求高，而且不可信賴、也并不可靠，容易造成誤判和過度容忍。

（2）測量儀器應(yīng)在儀器的工作狀態(tài)下進(jìn)行校準(zhǔn)，避免其他因素的干擾，使測試數(shù)據(jù)更可靠，但傳統(tǒng)的校準(zhǔn)方法是垂直方向的，工作狀態(tài)是水平方向的，不能反映儀器的工作狀態(tài)。

（3）在傳統(tǒng)的檢定方法中，當(dāng)量塊與電感測微計(jì)或扭簧比較儀結(jié)合使用時(shí)，測試儀受量塊尺寸的限制，即檢定點(diǎn)的示值誤差不能包括未檢定點(diǎn)的超差尺寸，從而可能導(dǎo)致檢定誤差[4]。

（4）對于螺桿橫向夾緊檢定裝置，要求其不能大于10毫米，如果大于10毫米，就需要將量塊閉合在量桿端面上，同時(shí)，要采用專用支架，防止由于量塊自重的影響，且螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)量塊容易滑動(dòng)，造成測量不準(zhǔn)確的問題出現(xiàn)。

（5）在檢驗(yàn)各檢驗(yàn)點(diǎn)的過程中，更換或研磨量塊時(shí)，必須用力磨合量塊，易造成螺桿位置輕微移動(dòng)，引起較大的人為誤差，也易造成量塊工作面磨損。

4 采用高精度長度計(jì)的檢定方法

采用高精度長度計(jì)進(jìn)行檢定時(shí)，應(yīng)在指示式長度計(jì)校準(zhǔn)器卡盤上安裝長度計(jì)頭。在進(jìn)行檢定的時(shí)候，指示量具檢定裝置的測量桿應(yīng)移至起始零位。同時(shí)，長度計(jì)的示值也為零，測量桿移動(dòng)到相應(yīng)的檢定點(diǎn)停止，比較指示量具檢定裝置與長度計(jì)的示值。

（1）在檢定時(shí)，采用高精度長度計(jì)進(jìn)行檢定，裝夾方便，測量效率高，而且可在任何檢定點(diǎn)進(jìn)行檢定，便于故障診斷和儀器維修[5]。

（2）指示量具檢定裝置被檢時(shí)與其正常工作時(shí)狀態(tài)一致，從而反映出儀器的真實(shí)工作狀態(tài)，使測試數(shù)據(jù)更加可靠。

（3）采用高精度長度計(jì)的檢定方法可以減少人工操作，也在一定程度上降低了檢定結(jié)果的不可靠性，從而提高了檢測精度。

5 結(jié)語

通過對測量不確定度的評定，以及對指示量具檢定裝置的重復(fù)性和穩(wěn)定性以及不確定度的驗(yàn)證，從而有效地完成整個(gè)裝置的檢定。同時(shí)，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置需經(jīng)過管理審核后方可用于指示類計(jì)量器具的檢定。此外，在企業(yè)內(nèi)部開展計(jì)量檢定工作時(shí)，要充分利用自建的經(jīng)檢定的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置，這樣不僅可以提高單位的計(jì)量基本保障工作能力，還可以降低企業(yè)的計(jì)量成本，同時(shí)也可以擺脫對第三方計(jì)量機(jī)構(gòu)的依賴。除此之外，要靈活選擇計(jì)量時(shí)間，并縮短計(jì)量周期，同時(shí)控制計(jì)量誤差，如此才能更好地為企業(yè)的科研生產(chǎn)提供可靠的保證。