更新時(shí)間:2024-07-15
三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺作為中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高科技、創(chuàng)新型二十一世紀(jì)新產(chǎn)品,集現(xiàn)代科技、加工中心全自動(dòng)化制作工藝技術(shù),采用激光刻制刻劃線、標(biāo)選讀數(shù)與圖型。產(chǎn)品具有高精確度、高穩(wěn)定性、高清晰度,刻線寬、刻線間距精準(zhǔn)*,差值呈線性規(guī)律曲線升降,無(wú)突跳、峰谷偶然誤差值,刻線垂直標(biāo)準(zhǔn),尺體剛度好,型變率低,平整度好,各項(xiàng)精度指標(biāo)大幅高于2005年頒布的JJG71-2005標(biāo)準(zhǔn),具備*水平。
線紋尺是一種具有等分刻度的多值量具,它是以任意兩條刻線間的垂直距離確定其長(zhǎng)度的一種高精度基準(zhǔn)器和標(biāo)準(zhǔn)器。通過(guò)它可以把精密儀器及各種精密零件的尺寸與“米”定義基準(zhǔn)器所復(fù)現(xiàn)的長(zhǎng)度起來(lái),從而達(dá)到量值統(tǒng)一的目的。
一、線紋尺檢定臺(tái)介紹:
誤差來(lái)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??諝庹凵渎逝c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(guò)計(jì)算得到:
二、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(guò)以上分析,可以得出以下結(jié)論,無(wú)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(guò)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(guò)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(wèn)題。
三、線紋尺檢定臺(tái)的比較檢定
誤差的主要來(lái)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(lái)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(lái)較大的測(cè)量誤差。
類似鋼卷尺檢定臺(tái)檢測(cè)鋼卷尺線紋也是采用線紋比較法。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(guò)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(guò)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?jiàn)相對(duì)于溫度比較,其對(duì)測(cè)量結(jié)果影響很小。因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺每米間隔真長(zhǎng)的測(cè)定, 是確保水準(zhǔn)測(cè)量精度的重要環(huán)節(jié)。多年來(lái)一直是按規(guī)范規(guī)定使用鋅白銅合金制的線紋米尺進(jìn)行測(cè)定。實(shí)踐證明采用這種測(cè)定方法存在不少缺陷, 如線、紋米尺的膨脹系數(shù)為1 6 . 6 、1 8 , 5微米/度·米, 而因瓦水準(zhǔn)尺的膨脹系數(shù)為1 *2 微米/ 度。米, 兩者的精度很不相配, 顯然其檢定精度是滿足不了高精度水準(zhǔn)測(cè)量的需要。再者, 用線紋米尺檢定因瓦水準(zhǔn)尺時(shí), 是將線紋米尺平放在水準(zhǔn)標(biāo)尺的因瓦帶上, 使因瓦帶失去常態(tài)受壓彎曲變形, 產(chǎn)生系統(tǒng)誤差, 這些都直接影響一等水準(zhǔn)測(cè)量成果的精度。