淺析如何提升萬能量具檢測精度

孫加法（三門峽市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心,河南　三門峽　472000）

淺析如何提升萬能量具檢測精度

孫加法
（三門峽市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心,河南三門峽472000）

摘要：隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，人們生活水平也得到了極大的提升，產(chǎn)品質(zhì)量也越來越受到政府與老百姓的關(guān)注。萬能量具作為產(chǎn)品檢測的主要檢測技術(shù)之一，因其具有較為精度，已經(jīng)在產(chǎn)品質(zhì)量檢測領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用。本文主要對萬能量具中的游標(biāo)卡尺、螺旋測微器及百分表與千分表進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：萬能量具；精度；標(biāo)卡尺；螺旋測微器；百分表；千分表

萬能量具也稱通用量具，主要指三大類量具，即游標(biāo)類量具、測微類量具和指示類量具。是制造業(yè)尤其是機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)過程、零部件與產(chǎn)品檢驗(yàn)中使用最為普遍的計(jì)量器具。一般情況下，因卡尺類量具具有較為簡單的結(jié)構(gòu)，其使用起來十分便捷，是最常用的一種量具。其主要測量內(nèi)容包括零件的內(nèi)外尺寸、深度、高度等。游標(biāo)類量具作為其主要類型，在材料長度檢測中具有關(guān)鍵性的作用。

1　游標(biāo)卡尺

游標(biāo)卡尺是作為最長用的長度測量儀器，其主要組成部分包括尺身及能在尺身上滑動的游標(biāo)。當(dāng)從背面看時，游標(biāo)則屬于一個整體。游標(biāo)卡尺是應(yīng)用尺身和游標(biāo)上的刻線間距差與其累積值進(jìn)行細(xì)分讀數(shù)的計(jì)量器具，在材料長度測量中往往選用三用卡尺，也就是通過刀口內(nèi)量爪與外量爪對材料內(nèi)、外尺寸進(jìn)行測量，其深度、高度、階梯、凹槽等數(shù)據(jù)的測量主要通過深度測量桿進(jìn)行。因?yàn)檫@些類型的量具測量軸線與基準(zhǔn)軸線不在一同線內(nèi)，這種情況下其結(jié)構(gòu)與阿貝原則不符合，導(dǎo)致游標(biāo)卡尺測量準(zhǔn)確度較低。

按照精度劃分，0.1mm、0.05mm和0.02mm是游標(biāo)尺卡最常用的精度。在使用方式與工作原理等方面三個精度的游標(biāo)卡尺具有一致性。0.05mm精度的游標(biāo)卡尺具有的等分刻度為20，其長度為19mm。測量時如游標(biāo)上第11根刻度線對齊主尺時，小數(shù)部分的讀數(shù)則是0.55mm，當(dāng)?shù)?2根刻度線對齊主尺時，小數(shù)部分讀數(shù)則是0.60mm。

通常情況下，游標(biāo)上的等分刻度為n時，其長度等同于尺身等分刻度長度的n－1，當(dāng)選用x代表游標(biāo)上最小刻度長時，則選用y表示主尺上最小刻度長。

則nx=（n－1）y，

x=y－（y/n）

主尺和游標(biāo)的最小刻度之差為

Δx=y－x=y/n

游標(biāo)卡尺的精度由y/n表示，其對讀數(shù)結(jié)果的位數(shù)起決定性作用。從上述公式可以得出，游標(biāo)上的刻度數(shù)的增加與主尺上最小刻度值的降低都可以提升游標(biāo)卡尺的測量精度。通常情況下，當(dāng)y為1mm，n 取10、20、50時，0.1mm，0.05mm、0.02mm即為其所對應(yīng)的精度。因機(jī)械式游標(biāo)卡自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及人為因素的影響，當(dāng)其精度為0.02mm時，無法提升其精度。

2　螺旋測微器

螺旋測微器也被叫做千分尺，其主要組成部分為主尺與螺旋尺，其主要功能包括：主尺主要用于固定刻度所顯示的最大毫米刻度數(shù)的讀取，如0.5mm；螺旋尺主要應(yīng)用于主尺上固定刻度的水平線對應(yīng)的螺旋尺上可動刻度的讀取；旋鈕主要起到被測物緊固的作用；微調(diào)旋鈕主要適用于微調(diào)可動尺等。

在材料精度測量中如選用螺旋測微器，可以有效提升萬能量具檢測的精度。其原理為螺旋測微器制成主要通過直線距離向角位移轉(zhuǎn)換的方式進(jìn)行。主尺上固定刻度中0.5mm為最小分度值，螺旋尺內(nèi)有50個分度，經(jīng)過一周旋轉(zhuǎn)后，可動刻度尺在主尺上應(yīng)進(jìn)行0.5mm刻度的前進(jìn)或后退，可動刻度每轉(zhuǎn)過一個分格后，應(yīng)前進(jìn)或后退0.01mm可動小砧，這樣就可以有效提升其測量的精確度。

使用及讀數(shù)方法：在兩小砧之間放置將待測物，隨后利用旋鈕加固被測物，并使用微旋鈕進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保出現(xiàn)“嗒嗒”聲后在進(jìn)行讀數(shù).讀數(shù)順序?yàn)楣潭ǔ咦x數(shù)（整毫米刻度也應(yīng)讀出）、固定刻度上的水平線對應(yīng)的可動刻度尺上的讀數(shù)(要有估讀數(shù)據(jù))，最后讀數(shù)等于此數(shù)與0.01相乘后再加上固定刻度上的讀數(shù)。

由公式x=(a+0.01k)mm表示螺旋測微器的讀數(shù)，最后讀數(shù)由x表示，固定刻度尺讀數(shù)為a，可動刻度尺上的讀數(shù)則由k表示。

3　百分表與千分表

百分表與千分表作為指示表類量具，將被測尺寸變化測桿微小直線位移進(jìn)行有效反映是其主要特點(diǎn)，通過機(jī)械進(jìn)行放大，隨后進(jìn)行指針旋轉(zhuǎn)與角位移的轉(zhuǎn)化，其指示測量結(jié)果由刻度表盤進(jìn)行顯示。指示表類量具主要通過微差比較法進(jìn)行材料各種尺寸的測量，同時還可以通過直接測量法對微小尺寸與機(jī)械零件的形位誤差進(jìn)行測量。

其工作原理主要為將測桿的直線位移，利用齒條與齒輪傳動，進(jìn)行指針角位移的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而將測量結(jié)果顯示在刻度表盤上。百分表齒條與齒輪傳動原理如圖1所示，位于測桿7內(nèi)的齒條11必須嚙合軸齒輪1，片齒輪2因和軸齒輪1同軸，因此應(yīng)嚙合中心齒輪3，中心齒輪3必須與指針5相連接。由此可見，如被測尺寸產(chǎn)生改變，將出現(xiàn)測桿上下移動等現(xiàn)象，進(jìn)而帶動測桿上部齒條中軸齒輪1與片齒輪2的轉(zhuǎn)動，這種情況下，也將帶動中心齒輪3和其軸線上指針5的轉(zhuǎn)動，同時示值在表盤上顯示。在傳動過程中，往往會產(chǎn)生一定誤差，如嚙齒間隙等，為實(shí)現(xiàn)傳動的較高平穩(wěn)性及可靠性，片齒輪8也應(yīng)和中心齒輪嚙合，在片齒輪8上游絲9將出現(xiàn)扭力矩作用，在正反轉(zhuǎn)動時促使整個齒條與齒輪傳動系統(tǒng)都能嚙合在同一齒側(cè)單面。轉(zhuǎn)數(shù)小指針4應(yīng)和片齒輪8同軸安裝，并指示指針的回轉(zhuǎn)圈數(shù)，由彈簧10產(chǎn)生百分表的側(cè)力。

4　結(jié)束語

綜上所述，從大量數(shù)據(jù)顯示可以得出，目前我國產(chǎn)品質(zhì)量檢測領(lǐng)域還存在極為嚴(yán)重的隱患，為此，相關(guān)部門必須加大產(chǎn)品質(zhì)量檢測的力度，采用科學(xué)有效的檢測技術(shù)，做好產(chǎn)品質(zhì)量檢測工作，只有這樣才能確保產(chǎn)品的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊進(jìn).淺談長度測試中計(jì)量器具的正確選擇[J].中國城市經(jīng)濟(jì)，2011(23).