卡尺內量爪錯位對測量結果量化分析與控制方法

梁堅敏

佛山市高明區質量技術監督檢測所 廣東佛山 528500

1 測量原理

游標卡尺的測量原理：利用主尺上的線距與游標尺上的線距之差讀取小數部分。比如，主尺上的線距為1毫米，游標上的線距為0.9毫米。如果游標移動0.1毫米，則標尺的第一刻度線與主標尺的第一刻度線重合。如果游標移動0.2mm，則主尺的第二刻度線與主尺的第二刻度線重合。通過類比，小數部分的價值可以讀取符合線的游標和主要的統治者。主尺與游標卡尺之間0.1毫米的差值是游標卡尺的最小值。同樣，如果它們的行距為0.05毫米或0.02毫米(游標尺為20或50平方米)，最小讀數分別為0.05毫米或0.02毫米[1]。

2 誤差分析

在介紹了上述測量原理之后，就要對上述因素的影響進行誤差定量分析，以便在找到控制方法之前完成對問題的實際分析。其次，對內量爪的間距進行進一步的定量分析，研究內量爪不在原位時實際測量內徑會產生多大的誤差。

3 控制方法

在上述定量分析的基礎上，研究實際的控制方法更為簡單。其中，主要的控制方法是卡尺量爪的位移。在卡尺內量爪的實際使用中，用于測量孔徑時，由于側隙是常見的，所以在卡尺內量爪的實際測量中，應首先根據《通用卡尺檢定規程》的相關要求測量卡尺的對應標準光滑環規，其中刀口內量爪卡尺的環規為10毫米，圓弧內量爪卡尺的環規為18毫米。如果環規的示值誤差大于0.02毫米，則應根據實際情況調整卡尺內量爪的測量值，同時也應調整其側間隙，以減小這兩種方法的測量誤差。一般情況下，卡尺內量爪應選用標準環規進行測量，且測量值的誤差可以進行基本的控制，并不會超過檢定規程的范圍，既能滿足規程的要求，又能解決實際測量中的一些問題。另外，通過長期的使用經驗，發現其厚度可以保持在0.2毫米以下，側向間隙可以保持在0.1毫米以下，實際的校準可以用探針進行。在圓弧測爪方面，測量軸寬度不大于0.15毫米，測量工作可用刻度放大器完成，測爪側隙不大于0.2毫米，用卡鉗內測爪測量內孔直徑時，誤差通常不超過有關規定[2-3]。

4 數據分析

表1、表2分別顯示了使用相同的刀口內量爪數字卡尺和圓弧內量爪數字卡尺檢修前后的厚度系數值C、H，以千分尺和量塊校準的示值誤差對比表和相應系列環規孔徑測量的實際示值誤差對比表。從表1和表2可以看出，當卡尺內量爪的C、H值較大時，測量小孔徑的誤差較大。

5 結語

實踐經驗表明，誤差是無法完全消除的，只能通過減小誤差的手段來控制誤差。在用游標卡尺內量爪測量內圓內徑時，由于內量爪的錯位或測量位置的磨損，常會使測量軸線變寬，從而造成一定的誤差，影響實際測量精度。因此，如何消除上述測量中的影響因素，保證測量的準確性，是許多工作者需要認真探討的問題。

表1 （0-150）毫米刀口內量爪卡尺

表2 （0-200）毫米圓弧內量爪卡尺