淺談檢定量塊的長(zhǎng)度穩(wěn)定度時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

王穎 王敏

摘要：在量塊檢定工作中，有必要對(duì)其長(zhǎng)度穩(wěn)定度充分控制。首先，對(duì)于其中的“穩(wěn)定度”來(lái)說(shuō)，指的是測(cè)量?jī)x器維持自身計(jì)量特性隨時(shí)間恒定的能力。制造量塊的材料、機(jī)械加工應(yīng)力以及熱處理后材料結(jié)構(gòu)的變化等指標(biāo)，均會(huì)影響量塊的長(zhǎng)度穩(wěn)定度。為了使量塊的長(zhǎng)度穩(wěn)定度得到有效保障，本課題重點(diǎn)圍繞“檢定量塊的長(zhǎng)度穩(wěn)定度時(shí)需注意的問(wèn)題”進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：量塊檢定;測(cè)量?jī)x器;長(zhǎng)度穩(wěn)定度;問(wèn)題

長(zhǎng)期工作實(shí)踐證明，在制造量塊材料、機(jī)械加工應(yīng)力以及熱處理材料組織結(jié)構(gòu)等指標(biāo)發(fā)生改變的情況下，會(huì)導(dǎo)致量塊出現(xiàn)伸長(zhǎng)、收縮以及變形等變化，進(jìn)一步使量塊的長(zhǎng)度穩(wěn)定度難以得到有效保障[1]。為了使檢定量塊的長(zhǎng)度穩(wěn)定度得到有效保證，進(jìn)一步使計(jì)量檢定工作的質(zhì)量得到有效保障，鑒于此本課題針對(duì)“檢定量塊的長(zhǎng)度穩(wěn)定度時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題”進(jìn)行分析研究具備一定的價(jià)值意義。

1.檢定量塊的長(zhǎng)度穩(wěn)定度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題分析

對(duì)于量塊長(zhǎng)度穩(wěn)定度的檢定來(lái)說(shuō)，屬于長(zhǎng)度計(jì)量檢定工作中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，但是由于這是一項(xiàng)精密度非常高的工作，因此在實(shí)際工作過(guò)程中，需充分注意一些問(wèn)題，從而確保檢定量塊長(zhǎng)度穩(wěn)定度的準(zhǔn)確度。總結(jié)起來(lái)，具體問(wèn)題如下：

1.1注意前提條件問(wèn)題

以JJG146-2011《量塊》檢定規(guī)程作為參考標(biāo)準(zhǔn)，在檢定量塊的長(zhǎng)度穩(wěn)定度過(guò)程中，認(rèn)為需不受到異常溫度的影響，同時(shí)還需避免震動(dòng)、沖擊、磁場(chǎng)以及機(jī)械力等指標(biāo)的影響。所以，基于檢定過(guò)程中，需確保獲取的量塊長(zhǎng)度數(shù)據(jù)不會(huì)受到以上提到的外因的影響。但是，假設(shè)在檢定量塊過(guò)程中，作出了一定的修改，然后檢定長(zhǎng)度穩(wěn)定度合格，那么便需要將修改后測(cè)得獲取的量塊長(zhǎng)度作為開(kāi)始，進(jìn)一步對(duì)此量塊長(zhǎng)度測(cè)量的結(jié)果穩(wěn)定度進(jìn)行判定[2]。

1.2注意判定中的期限問(wèn)題

在JJG146-2011《量塊》檢定規(guī)程當(dāng)中，對(duì)于檢定量塊的長(zhǎng)度穩(wěn)定度，其期限單位是“年”。所以，在量塊的長(zhǎng)度穩(wěn)定度檢定過(guò)程中，并非與其他短期項(xiàng)目相同，不能從當(dāng)次檢定結(jié)果進(jìn)一步就能及時(shí)得出其穩(wěn)定度結(jié)果。這樣，便需要在周期內(nèi)進(jìn)行2次及以上的檢定，了解其長(zhǎng)度穩(wěn)定度的變化情況。

1.3注意檢定結(jié)果處理問(wèn)題

針對(duì)量塊檢定項(xiàng)目，在其長(zhǎng)度穩(wěn)定度考察完畢，同時(shí)其他相關(guān)指標(biāo)項(xiàng)目考察完畢之后，需出具檢定證實(shí)，其中需注意的是：其中的長(zhǎng)度穩(wěn)定度檢定項(xiàng)目相對(duì)應(yīng)的結(jié)論，是以整個(gè)量塊檢定為核心的。倘若無(wú)法獲取本次檢定的長(zhǎng)度穩(wěn)定度結(jié)果，那么本次所得到的長(zhǎng)度穩(wěn)定度結(jié)果的真實(shí)性及可靠性便會(huì)受到質(zhì)疑。

1.4注意長(zhǎng)度穩(wěn)定度正確判斷問(wèn)題

（1）計(jì)算公式：同樣以JJG146-2011《量塊》檢定規(guī)程為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于其中的量塊長(zhǎng)度穩(wěn)定度來(lái)說(shuō)，采取年變化量的均值代表（lA），其計(jì)算公式為：lA=（l2-l1）/Y;其中，l2代表被測(cè)量塊考察期間測(cè)得的最大長(zhǎng)度;l1代表被測(cè)量塊考察期間測(cè)得的最小長(zhǎng)度;Y代表以年為單位的考察期限。

（2）指標(biāo)量比較：將被檢定量塊的等級(jí)分為K、0、1、2、3四個(gè)等級(jí)，其中K等級(jí)中，量塊長(zhǎng)度的最大允許年變化量為±（0.02μm±0.25×10-6×ln），各等量塊長(zhǎng)度測(cè)量不確定度允許值uln則為（0.020μm+0.2×10-6×ln）。對(duì)于0等級(jí)中，量塊長(zhǎng)度的最大允許年變化量為±（0.02μm±0.25×10-6×ln），各等量塊長(zhǎng)度測(cè)量不確定度允許值uln則為（0.05μm+0.5×10-6×ln）。對(duì)于1等級(jí)中，量塊長(zhǎng)度的最大允許年變化量為±（0.05μm±0.5×10-6×ln），各等量塊長(zhǎng)度測(cè)量不確定度允許值uln則為（0.10μm+1×10-6×ln）。對(duì)于2等級(jí)中，量塊長(zhǎng)度的最大允許年變化量為±（0.05μm±0.5×10-6×ln），各等量塊長(zhǎng)度測(cè)量不確定度允許值uln則為（0.20μm+2×10-6×ln）。此外，對(duì)于3等級(jí)中，量塊長(zhǎng)度的最大允許年變化量為±（0.05μm+1.0×10-6×ln），各等量塊長(zhǎng)度測(cè)量不確定度允許值uln則為（0.5μm+5×10-6×ln）[3-4]。

（3）需注意的問(wèn)題分析：根據(jù)上述計(jì)算公式不難發(fā)現(xiàn)，量塊檢定過(guò)程中，其長(zhǎng)度穩(wěn)定度的計(jì)算簡(jiǎn)單，然而對(duì)于各等量塊長(zhǎng)度穩(wěn)定度的最大允許值與量塊長(zhǎng)度測(cè)量不確定度來(lái)說(shuō)，在對(duì)比分析中不難發(fā)現(xiàn)，量塊長(zhǎng)度的測(cè)量不確定度uln一般需要比量塊長(zhǎng)度年變化量的允許值lAM大;此外，低等量塊uln通常為lAM的若干倍。

（4）注意事項(xiàng)：根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析，不難看出結(jié)合JJG146-2011《量塊》檢定規(guī)程，在判斷量塊檢定過(guò)程中，其長(zhǎng)度穩(wěn)定度期間，需對(duì)量塊的長(zhǎng)度變化量充分考慮，進(jìn)一步對(duì)其測(cè)量不確定度加以考量，綜合分析，使檢定結(jié)果的準(zhǔn)確度得到有效保障。

2.檢定量塊長(zhǎng)度穩(wěn)定度的具體方法分析

在上述分析過(guò)程中，對(duì)檢定量塊長(zhǎng)度穩(wěn)定度過(guò)程中需注意的一些問(wèn)題有了一定程度的了解。為了使檢定量塊的長(zhǎng)度穩(wěn)定度得到有效保障，還有必要掌握其涉及的一些具體方法，總結(jié)起來(lái)包括：

2.1檢定量塊長(zhǎng)度的微差比較測(cè)量方法

采取比較儀，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)量塊與被檢量塊進(jìn)行對(duì)比，所得長(zhǎng)度微小差值，便是被檢量塊與標(biāo)準(zhǔn)塊之間的微差。換而言之，在檢定量塊長(zhǎng)度的微差比較測(cè)量過(guò)程中，需使用到比較儀，其具體應(yīng)用方法為：給出標(biāo)準(zhǔn)的比較儀，然后使用標(biāo)準(zhǔn)量塊的中心長(zhǎng)度把設(shè)備的示值調(diào)到零位，通過(guò)拔叉完成若干次撥動(dòng)，然后固定穩(wěn)定示值，緩緩將量塊挪動(dòng)，讓設(shè)備測(cè)頭和被檢定量塊的中心位置對(duì)準(zhǔn)，然后再次進(jìn)行拔叉的若干次撥動(dòng)，這個(gè)時(shí)候獲取的穩(wěn)定示值便為測(cè)量結(jié)果;此外，對(duì)量塊進(jìn)行挪動(dòng)，也能夠獲取其他位置的長(zhǎng)度值[5]。

2.2檢定量塊長(zhǎng)度的直接比較測(cè)量方法

通過(guò)對(duì)檢定量塊的長(zhǎng)度與設(shè)備自身所帶的標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行對(duì)比，能夠?qū)z定量塊的長(zhǎng)度計(jì)算出來(lái)，這種方法稱(chēng)之為直接比較測(cè)量方法。具體方法步驟為：將標(biāo)準(zhǔn)量塊放置比較儀工作臺(tái)面上，把測(cè)頭和中心位置對(duì)準(zhǔn)，然后進(jìn)行若干次拔叉的撥動(dòng)，等到數(shù)值靜止之后，調(diào)至零點(diǎn)位置，進(jìn)一步把被檢定量塊放置工作臺(tái)，將測(cè)頭和中心位置對(duì)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)若干次拔叉的撥動(dòng)，靜止之后獲取長(zhǎng)度差值，將標(biāo)準(zhǔn)塊和獲取的長(zhǎng)度差值求和，那邊得出被檢量塊的長(zhǎng)度。

2.3量塊長(zhǎng)度變動(dòng)量的控制

控制量塊長(zhǎng)度的變動(dòng)量，即控制被檢定量塊的誤差，通過(guò)控制方法使其誤差控制在可控范圍內(nèi)。值得注意的是，對(duì)于量塊的長(zhǎng)度變動(dòng)量來(lái)說(shuō)，其檢定工作通常在整體檢定量的全部長(zhǎng)度檢定完成之后進(jìn)行。具體方法為：使儀器測(cè)頭的頂點(diǎn)和量塊的測(cè)量面的其他四角對(duì)準(zhǔn)，保證距量塊兩相鄰側(cè)面的距離控制在1.5mm左右，將儀器的示值調(diào)整為零，通過(guò)拔叉的若干次撥動(dòng)，待穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行讀數(shù)，進(jìn)一步將量塊移動(dòng)，按照相應(yīng)的順序?qū)⒏鼽c(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，然后對(duì)各點(diǎn)讀數(shù)進(jìn)行讀取，所測(cè)量的最大、最小長(zhǎng)度的差，便是量塊長(zhǎng)度的變動(dòng)量。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在檢定量塊的長(zhǎng)度穩(wěn)定度過(guò)程中，需充分注意一些問(wèn)題，比如前提條件問(wèn)題、考察期限問(wèn)題、檢定結(jié)果的處理問(wèn)題以及長(zhǎng)度穩(wěn)定度的正確判斷問(wèn)題等。進(jìn)一步還需掌握檢定量塊長(zhǎng)度穩(wěn)定度的檢定方法，包括：微差比較測(cè)量方法、直接比較測(cè)量方法以及量塊長(zhǎng)度變動(dòng)量的控制測(cè)量方法等。相信根據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)避免問(wèn)題的出現(xiàn)，檢定量塊的長(zhǎng)度穩(wěn)定度將得到有效保證，進(jìn)一步提高計(jì)量檢定工作的質(zhì)量。

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