浅谈影响长度测量精度的因素及解决办法

测量工作中使用的仪器设备很多，每台仪器设备使用时，许多不利因素都会影响测量值的准确性。本文仅对使用两种常规测试工具(外径千分尺和游标卡尺)时，测试人员容易忽略的一些常见影响因素进行了有针对性的分析，并提出了一些解决办法。一、测量力的影响及解决方案测量力是指外径千分尺的测量面(或游标卡尺的内外测量爪)与被测面之间的接触力(详见GBl214和GBl216)。测量力对外径千分尺和游标卡尺的尺寸测量精度有相同的影响。正常情况下使用外径千分尺时，测量力对外径千分尺测量尺寸的精度影响很小，且在标准规定的范围内。因为外径千分尺本身有一个力测量装置，它控制测量力的大小。然而，为了提高检测速度，一些检测人员(主要是工厂检测人员)通常不使用测力装置来施加测量力，而是使用差动规来施加测量力，这违反了外径千分尺的操作程序。用差动缸施加测量力根本不能保证测量力的大小。测量力的大小直接影响微螺钉的长度。当差动缸施加的测量力小于标准中规定的测量力时，千分尺螺钉的拧紧量将较小，外径千分尺的指示值将大于试样的真实值。当差动气缸施加的测量力大于标准规定的测量力时，外径千分尺的尺框将沿千分尺螺钉的轴向产生较大的微弹性变形。外径千分尺的两个测量面的平行度也会引起轻微的变形，导致测量螺钉的拧紧量增加，外径千分尺的指示值将小于试件的真实值。一般来说，测量值与实际值之间的偏差将达到1毫米(001毫米)，并且该偏差将随着异常测量力的增加而增加。由于游标卡尺没有测力装置，很难仅通过测试仪的手感来控制测得的力。然而，每台测试仪的手力和手感都不一样，这将导致很大的测量偏差。试验证明，在相同的条件下，不同的检测人员所测得的数据也是不一致的，这是由于所施加的测量力的大小不相等造成的。使用游标卡尺时，必须施加适当的测量力。如果测量力过小，游标卡尺内外测量爪与被测表面的接触不完全，内径测量值小于实际值。外径测量值大于实际值。然而，大多数检查员施加的测量力通常太大。过大的测量力会使游标卡尺本体沿卡尺本体方向产生较大的微弹性变形。同时，游标卡尺的两个测量爪也对游标卡尺的尺身产生杠杆力(弯曲力)，导致尺身轻微弯曲弹性变形；过大的测量力也会导致游标卡尺的内外测量爪沿被测尺寸方向产生较大的微弯曲弹性变形。此外，随着内外测量爪的长度增加(游标卡尺的测量范围越大，内外测量爪的长度越长)，弯曲弹性变形越大。这三种弹性变形增加了游标卡尺的游标移动，导致游标卡尺的示值小于或大于实际值，即获得的内径测量值大于实际值；外径尺寸的测量值小于其真实值。试验证明，实测值与实际值的偏差一般在5千欧以内。然而，对于较大尺寸的测量(例如超过200ram)，偏差将更大。解决方法:当我们使用外径千分尺时，我们必须使用测力装置施加测量力，并严格按照其操作程序正确操作。然而，游标卡尺的测量力完全由测试仪的手感控制，很难掌握。但是我们可以用很多方法解决这个问题。例如，反复测量标准轴承的内圈孔和外圈外圆的直径，使游标卡尺的指示值与标准轴承的尺寸一致(或相近)，同时感受作用力，通过多次测量可以掌握作用力的手感；如果条件允许，您也可以使用弹簧测力计来练习并达到相同的效果。第二，非最大直径的影响及其解决方法当测量较大尺寸的内径和外径(q:，200 mm或以上)时，很难使游标卡尺的内测量爪和外径千分尺的两个测量面同时卡在试样最大直径的位置。此外，随着尺寸的增加，测量表面的曲率越小，确定最大直径的位置就越困难。在大多数情况下，游标卡尺的内测量爪和外径千分尺的两个测量面的夹紧位置非常接近最大直径位置(当然，也有同时确定最大直径位置的情况)。如果测量位置偏离最大直径位置，我们获得的测量值不是最大直径的真实值。测量位置偏离最大直径位置越远，测量偏差越大。试验证明，测量偏差一般小于10公里。最大测量偏差可高达10-20m。解决方案:当我们使用外径千分尺测量较大尺寸的外圆的直径时，在第一个确定的测量位置(当然，非常接近最大直径的位置)，将外径千分尺的一个测量表面作为固定点，并适当移动另一个测量表面以测量多个测量值(至少三个测量值)，其中最大值是最大直径的真实值。测量次数越多，测量精度越高。用游标卡尺测量内圆直径时，解决方法与用外径干尺测量外圆直径相同。第三，影响及解决方法当我们用外径千分尺测量外圆的直径时，当两个测量面接触到被测面时，有时由于测试仪旋转测力装置的速度更快，外径千分尺的微螺钉的旋转速度也相应增加。此外，当测量表面与被测表面接触时，检测人员的旋转力不会停止，使得外径千分尺的两个测量表面对被测表面具有较大的冲击力。然而，该冲击力大大超过了所需的正常测量力，导致外径千分尺的指示值小于试样的真实值。通常，测量偏差约为1毫米(0.01毫米)，冲击力越大，偏差越大。解决方法:当外径千分尺的两个测量面即将与被测面接触时，必须缓慢转动测力装置，使测量面与被测面的接触相对稳定，从而避免不利的冲击和冲击。