指示量具檢定裝置符合性評價應用實踐

梁堅敏

佛山市高明區質量技術監督檢測所 廣東佛山 528500

1 測量設備及原理

測量的主要標準儀器是 SJ2000型自動測試儀，其測量范圍在0-50毫米之間，是由指示器自動檢定儀（硬件）和自動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，會自動將帶有光柵傳感器的棒移動到各檢定點，同時將標準位移數據通過電子控制模塊傳輸到檢定軟件中，并讀出攝像機采集的圖像卡自動識別檢定點的具體數值，最后比較示數與光柵傳感器測得的標準位移數據，從而得到檢定點誤差[1]。另外，將被檢表的類型、分度值等參數輸入檢定軟件，按照國家相應的檢定規程對檢定數據進行分析計算，最終得出結論，并打印出檢定記錄。

2 測量方法

與量塊、電感測微計以及扭簧比較儀相比，光柵測微計具有精度高、操作簡便、讀數快、數據處理簡潔等優點。建議以分辨率不大于0.01微米，且精度等級大于0.2微米的光柵測微計為標準[2]。將光柵測微計安裝在支架孔內，并將光柵測微計的測頭與光柵探測棒的測量表面對準，再將探測器的手輪旋轉到相應的檢測點，在光柵測微計的顯示屏上，讀出各點的數值。另外，光柵測微計的示值誤差是由各測量段正負行程中檢測點的示值誤差的最大值與最小值之差確定的。在進行測量前，先進行測量設備的安裝工作，選擇校準儀測量段的起始位置，然后按尺寸順序對測量段進行驗證，驗證的細分測量段應選在較大誤差段的前一測量段[3]。測量前，先在工作臺上放上一定尺寸的測量塊，并調整指示器探頭與測量塊的接觸點，使指示值為零，然后根據選定的測量間隔更換測量塊，將校準器的手輪或微分筒旋轉至檢測點，并讀出指示器上各點的誤差值。

3 傳統的檢定方法及其弊端

JJG201-2008《指示類量具檢定儀檢定規程》中規定，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微米的電感測微計或最大公差為 ±1微米的扭簧比較儀為主要標準，對檢定儀的示值誤差和回程誤差進行了檢定。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，此過程任務繁重，工作效率低，勞動強度大，并對操作者視力損害極為嚴重，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）測量儀器應在儀器的工作狀態下進行校準，避免其他因素的干擾，使測試數據更可靠，但傳統的校準方法是垂直方向的，工作狀態是水平方向的，不能反映儀器的工作狀態。

（3）在傳統的檢定方法中，當量塊與電感測微計或扭簧比較儀結合使用時，測試儀受量塊尺寸的限制，即檢定點的示值誤差不能包括未檢定點的超差尺寸，從而可能導致檢定誤差[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，要采用專用支架，防止由于量塊自重的影響，且螺桿轉動時量塊容易滑動，造成測量不準確的問題出現。

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

4 采用高精度長度計的檢定方法

采用高精度長度計進行檢定時，應在指示式長度計校準器卡盤上安裝長度計頭。在進行檢定的時候，指示量具檢定裝置的測量桿應移至起始零位。同時，長度計的示值也為零，測量桿移動到相應的檢定點停止，比較指示量具檢定裝置與長度計的示值。

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

（2）指示量具檢定裝置被檢時與其正常工作時狀態一致，從而反映出儀器的真實工作狀態，使測試數據更加可靠。

（3）采用高精度長度計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果的不可靠性，從而提高了檢測精度。

5 結語

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性和穩定性以及不確定度的驗證，從而有效地完成整個裝置的檢定。同時，計量標準裝置需經過管理審核后方可用于指示類計量器具的檢定。此外，在企業內部開展計量檢定工作時，要充分利用自建的經檢定的計量標準裝置，這樣不僅可以提高單位的計量基本保障工作能力，還可以降低企業的計量成本，同時也可以擺脫對第三方計量機構的依賴。除此之外，要靈活選擇計量時間，并縮短計量周期，同時控制計量誤差，如此才能更好地為企業的科研生產提供可靠的保證。