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三等金屬線紋尺主要用于檢定水準(zhǔn)標(biāo)尺、鋼直尺以及準(zhǔn)確度較低的線紋尺。目前，使用中的線紋尺多由黃銅、鋅白銅、不銹鋼等材料制成。
在傳統(tǒng)檢定中，多采用與二等金屬線紋尺進(jìn)行比較的測(cè)量方法。隨著科技的發(fā)展，激光越來越多地被應(yīng)用在線紋尺的檢定中。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)器選取和測(cè)量方式的不同，線紋尺的檢定方法可分為兩種形式:以激光干涉儀直接檢定和以二等金屬線紋尺比較檢定，直接檢定是以激光波長(zhǎng)作為標(biāo)準(zhǔn)；比較檢定是以實(shí)物量具即二等金屬線紋尺作為標(biāo)準(zhǔn)。直接檢定由于其激光的光路必須與測(cè)量方向重合，因此只有一種安裝方式。而在比較檢定中，則可分為串聯(lián)縱動(dòng)式和并聯(lián)縱動(dòng)式兩種，其中串聯(lián)縱動(dòng)式由于標(biāo)準(zhǔn)器與線紋尺刻度中心線的延長(zhǎng)線重合。由導(dǎo)軌直線度誤差引起的測(cè)量誤差是二階誤差，因此，可以獲得的測(cè)量結(jié)果，符合阿貝原則。
由于線紋尺的檢定對(duì)環(huán)境的要求較高、檢定過程繁瑣、數(shù)據(jù)處理相對(duì)復(fù)雜。此外，還由于材料及運(yùn)輸因素，在周期檢定中每年的數(shù)據(jù)都有差異，根據(jù)幾年來的工作心得，下面分別對(duì)采用兩種不同標(biāo)準(zhǔn)器對(duì)三等金屬線紋尺進(jìn)行檢定的影響進(jìn)行分析，并指出在檢定工作中應(yīng)注意的事項(xiàng)。
一、線紋尺的比較檢定
誤差的主要來源有:(1)標(biāo)準(zhǔn)尺的檢定誤差；(2)顯微鏡的對(duì)準(zhǔn)誤差及調(diào)整誤差；(3)線紋尺的安裝誤差；(4)標(biāo)準(zhǔn)尺與被檢尺溫度的測(cè)量誤差；(5)線紋尺材料線膨脹系數(shù)的測(cè)量誤差等。
在上述誤差主要來源中，兩尺溫度的測(cè)量誤差是各種誤差因素中zui為顯著的，尤其是在線紋尺的溫度膨脹系數(shù)較大的情況下，若溫度測(cè)量稍不準(zhǔn)確，就會(huì)帶來較大的測(cè)量誤差。
在采用比較法檢定線紋尺時(shí)，如標(biāo)準(zhǔn)尺的溫度為20.4℃，線膨脹系數(shù)為10.8×10-6℃-1，被檢尺的溫度為20.4℃，線膨脹系數(shù)為16.6×10-6℃-1，則相對(duì)于20℃時(shí)標(biāo)準(zhǔn)尺會(huì)增加4.32μm，被檢尺會(huì)增加9.96μm，可以通過計(jì)算消除這部分誤差，但如果使用的貼附式溫度計(jì)的不確定度為0.1℃，則會(huì)產(chǎn)生5.8μm的測(cè)量誤差。
在其他因素中，比如導(dǎo)軌直線度，如果在工作臺(tái)移動(dòng)過程中在垂直內(nèi)產(chǎn)生2″的傾斜，在水平方向產(chǎn)生5″傾斜，兩讀數(shù)顯微鏡的視軸距離為1100mm，則由此產(chǎn)生的測(cè)量誤差僅為0.4μm?？梢娤鄬?duì)于溫度比較，其對(duì)測(cè)量結(jié)果影響很小。
二、線紋尺的激光干涉法檢定
誤差來源主要有:(1)激光波長(zhǎng)的檢定誤差及穩(wěn)頻誤差；(2)測(cè)量折射率的誤差；(3)測(cè)量線紋尺溫度的誤差；(4)線紋尺的材料線膨脹系數(shù)誤差。
在激光干涉法檢定線紋尺時(shí)，實(shí)際上測(cè)得的是被測(cè)長(zhǎng)度和所測(cè)波長(zhǎng)的比值，由于激光給定的波長(zhǎng)都是真空中的波長(zhǎng)。因此，在檢定時(shí)需要將真空中的波長(zhǎng)換算為實(shí)際工作狀態(tài)下的波長(zhǎng)，得到在測(cè)量狀態(tài)下的空氣折射率。空氣折射率與氣壓、溫度、濕度以及大氣成分有關(guān)，并且不同波長(zhǎng)的激光在空氣中的折射率也不一樣，經(jīng)過計(jì)算得到:
測(cè)量長(zhǎng)度為1m時(shí):
溫度Δt=0.1℃，ΔLt≈92nm
氣壓Δp=1Pa，ΔLp≈3nm
濕度Δf=1Pa，ΔLf≈0.4nm
通過以上分析，可以得出以下結(jié)論，無論是采用干涉儀測(cè)量還是二等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺比較測(cè)量，環(huán)境溫度穩(wěn)定和準(zhǔn)確是保證測(cè)量結(jié)果可靠zui重要的因素，而溫度對(duì)其測(cè)量結(jié)果影響的大小，又取決于線紋尺材料的膨脹系數(shù)。
此外，由于材質(zhì)以及本身結(jié)構(gòu)的原因，線紋尺在送檢及運(yùn)輸過程中極易變形，從而產(chǎn)生誤差，雖然其為二次誤差，對(duì)測(cè)量結(jié)果影響不大，但由于三等金屬線紋尺的尺底平直度在測(cè)量過程中引起的刻線影像模糊，從而在主觀上產(chǎn)生的測(cè)量誤差也是在檢定工作中值得注意的問題。
