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    鋼卷尺示值誤差檢定時(shí)應注意的問(wèn)題

    發(fā)布時(shí)間:2021-07-15 作者:楊志國 雷志雯 來(lái)源:中國計量雜志 瀏覽:14752
      鋼卷尺的示值誤差受各自實(shí)驗室的標準裝置、環(huán)境條件等多種因素的影響。下面以采用比較測量,計量標準器是標準鋼卷尺為例,說(shuō)明檢定鋼卷尺示值誤差時(shí)應注意的問(wèn)題。
      1.標準鋼卷尺與被檢鋼卷尺的安裝與調零
      標準鋼卷尺與被檢鋼卷尺應平行安裝,并保持在同一平面。標準鋼卷尺和被檢鋼卷尺分別施加規定的張緊力后,使用調零機構將被檢尺的零值線(xiàn)紋中心與標準鋼卷尺的零值線(xiàn)紋中心對齊。
      2.讀數
      JJG4-2015《鋼卷尺檢定規程》中明確規定,檢定Ⅰ級鋼卷尺及測深鋼卷尺時(shí),受檢點(diǎn)的偏差值應采用0.01mm的讀數顯微鏡讀數,標準鋼卷尺加修正值使用。規程中“檢定Ⅱ級鋼卷尺以及后續檢定的鋼卷尺,標準鋼卷尺不加修正值,各受檢點(diǎn)的偏差值用目力估讀?!边@句話(huà),由規程起草人馬藝清、劉佳麗發(fā)表在《中國計量》雜志2016年7期“JJG4-2015《鋼卷尺檢定規程》解讀”一文知,應理解為“Ⅱ級鋼卷尺后續檢定時(shí)可使用標準鋼卷尺標稱(chēng)值直接測量,II級鋼卷尺首次檢定時(shí),標準鋼卷尺應加修正值使用?!?/span>
      為避免示值誤差正、負號弄錯,采用示值誤差定義“測量?jì)x器示值與對應輸入量的參考量值之差”,計算示值誤差快速、準確,如圖所示。

      圖中,刻線(xiàn)較粗的尺為被測尺,刻線(xiàn)較細的尺為標準鋼卷尺。以被測尺1m為測量點(diǎn),即被檢鋼卷尺示值(或標稱(chēng)值)為1m。確定測量點(diǎn)后,參考量值讀數方法為:首先,讀取距離測量點(diǎn)附近的標準鋼卷尺整米點(diǎn)為參考量值的整米點(diǎn)(單位為m),然后,加上或減去標準鋼卷尺整米點(diǎn)距離被檢尺測量點(diǎn)之間的數值(單位為mm)。當標準鋼卷尺整米點(diǎn)未到達被檢尺測量點(diǎn)時(shí),參考量值的整米點(diǎn)加上距離被檢尺測量點(diǎn)之間的數值;當標準鋼卷尺整米點(diǎn)超過(guò)被檢尺測量點(diǎn)時(shí),參考量值的整米點(diǎn)減去距離被檢尺測量點(diǎn)之間的數值。因此讀取圖1參考量值(或標準值)為1m+0.6mm,從而根據示值誤差定義知,圖1被檢鋼卷尺示值誤差為示值誤差=被檢鋼卷尺示值-參考量值=1m-(1m+0.6mm)=-0.6mm。

      3.張緊力

      鋼卷尺的尺帶均具有一定彈性,張緊力的偏差、尺帶受力的長(cháng)短直接影響示值誤差。張緊力的偏差、尺帶受力的長(cháng)短與示值誤差的關(guān)系如下式:


      式中:Δ——示值誤差,mm;L——檢定臺的長(cháng)度(即尺帶受力的長(cháng)度);ΔP——張緊力偏差;E——彈性系數(2000kg/mm2);F——鋼卷尺尺帶橫截面面積(由尺帶厚度和寬度計算)。  通過(guò)實(shí)驗可知,檢定鋼卷尺示值誤差時(shí),施加張緊力的時(shí)間也影響示值誤差。施加張緊力幾分鐘內與施加張緊力在12小時(shí)以上,目力估讀讀數有明顯差異,用讀數顯微鏡讀數在幾小時(shí)之內即可發(fā)現差異。
      4.分段測量
      由于檢定臺長(cháng)度的限制,全長(cháng)超出檢定臺長(cháng)度的鋼卷尺必須采用分段法測量。隨著(zhù)分段數的增多,累積誤差增大,分段測量時(shí)讀數應累加之前每段偏差值或示值誤差。分段不同,尺帶所受的張緊力也會(huì )隨之變化,根據式(1)可知,每米施加張緊力與每5m、10m處施加張緊力,尺帶全長(cháng)受力不同,影響測量結果。
      5.溫度及尺帶溫度線(xiàn)膨脹系數
      檢定前,標準尺與被檢尺在規定的溫度下等溫,平衡溫度時(shí)間不少于4小時(shí)。溫度測量?jì)x器本身誤差,沿測量軸線(xiàn)方向的空氣溫度存在溫度梯度,標準尺與被檢尺的溫度線(xiàn)膨脹系數的不同等直接影響測量結果。
      在鋼卷尺檢定過(guò)程中,很多因素直接影響測量結果,如標準尺與被檢尺的線(xiàn)紋寬度、溫度的波動(dòng)、尺帶的重力等。這些因素或疊加或抵消,有時(shí)肉眼讀數難以分辨察覺(jué),必要時(shí)采用讀數顯微鏡讀數,要嚴格執行檢定規程相關(guān)規定,以得到更可靠的測量結果。

    本文刊發(fā)于《中國計量》雜志2020年第6期

    作者:內蒙古自治區赤峰市產(chǎn)品質(zhì)量計量檢測所 楊志國  雷志雯

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