長度測量工具
文章出處:http://v2da.com/責(zé)任編輯:消防檢測儀器設(shè)備人氣:479發(fā)表時間:2020-09-21 14:03:18
長度測量工具是指將被測長度與已知長度比較,從而得出測量結(jié)果的工具,簡稱測量工具。長度測量工具包括量規(guī)、量具和量儀。習(xí)慣上常把不能指示量值的測量工具稱為量規(guī);把能指示量值,拿在手中使用的測量工具稱為量具;把能指示量值的座式和上置式等測量工具稱為量儀。
最早在機械制造中使用的是一些機械式測量工具,例如角尺、卡鉗等;16世紀,在火炮制造中已開始使用光滑量規(guī);1772年和1805年,英國的瓦特和莫茲利等,先后制造出利用螺紋副原理測長的瓦特千分尺和校準用測長機;19世紀中葉以后,又出現(xiàn)了類似于現(xiàn)代機械式外徑千分尺和游標卡尺的測量工具;19世紀末期,出現(xiàn)了成套量塊。
繼機械測量工具之后出現(xiàn)的是一批光學(xué)測量工具。19世紀末,首先出現(xiàn)立式測長儀;20世紀初,出現(xiàn)測長機;到20年代,已經(jīng)在機械制造中應(yīng)用投影儀、工具顯微鏡、光學(xué)測微儀等進行測量;1928年出現(xiàn)氣動量儀,它是一種適合在大批量生產(chǎn)中使用的測量工具。
電學(xué)測量工具是30年代出現(xiàn)的。最初的是利用電感式長度傳感器制成的界限量規(guī)和輪廓儀;50年代后期,出現(xiàn)了以數(shù)字顯示測量結(jié)果的坐標測量機;60年代中期,在機械制造中已應(yīng)用帶有電子計算機輔助測量的坐標測量機;至70年代初,又出現(xiàn)計算機數(shù)字控制的齒輪量儀。至此,測量工具進入應(yīng)用電子計算機的階段。
測量工具通常按用途分為通用測量工具、專類測量工具和專用測量工具三類;還可按工作原理分為機械、光學(xué)、氣動、電動和光電等類型,這種分類方法是由測量工具的發(fā)展歷史形成的。現(xiàn)代很多測量工具已經(jīng)發(fā)展成為同時采用精密機械、光、電等原理,并與電子計算機技術(shù)相結(jié)合的測量工具,因此,這種分類方法僅適用于工作原理單一的測量工具。
通用測量工具是指可以測量多種類型工件的長度或角度的測量工具。這類測量工具的品種規(guī)格最多,使用也最廣泛,有量塊、角度量塊、多面棱體、正弦規(guī)、卡尺千分尺、百分表、多齒分度臺、比較儀、激光干涉儀、工具顯微鏡、三坐標測量機等。
專類測量工具是指用于測量某種幾何參數(shù)、形狀和位置誤差等的測量工具。主要有直線度和平面度測量工具,如直尺、平尺、平晶水平儀、自準直儀等;表面粗糙度測量工具,如表面粗糙度樣塊、光切顯微鏡、干涉顯微鏡和表面粗糙度測量儀等;圓度和圓柱度測量工具,如圓度儀、圓柱度測量儀等;齒輪測量工具,常見的有齒輪綜合檢查儀、漸開線測量儀、周節(jié)測量儀、導(dǎo)程儀等;螺紋測量工具等。
專用測量工具是指僅適用于測量某特定工件的尺寸、表面粗糙度、形狀和位置誤差等的測量工具。常見的有自動檢驗機、自動分選機、單尺寸和多尺寸檢驗裝置等。
長度測量工具的組成結(jié)構(gòu)主要有已知長度、定位瞄準、放大細分和顯示記錄等部分。量規(guī)基本上只有已知長度部分。在一些量具、量儀中,這幾部分也不是截然分開的,有的放大細分和顯示實際上是一個部分,例如百分表類測量工具;有的瞄準、放大細分和顯示等部分是一個部件,例如讀數(shù)顯微鏡等。
定位瞄準部分是用于確定被測長度與已知長度的相對位置,使兩者能正確地比較,從而得到準確的量值的機構(gòu)。有接觸式和不接觸式兩種定位瞄準方法。
放大細分部分是把已知長度中的最小單位長度放大細分,使之能準確地分辨出已知長度與被測長度的微小差值的機構(gòu),主要有機械、光學(xué)、氣動、電學(xué)和光電等類型。
顯示記錄部分是將測量結(jié)果顯示、記錄出來的機構(gòu)。常見的顯示記錄方法有刻度指示、記錄顯示、數(shù)字顯示和圖象顯示等。
設(shè)計測量工具,應(yīng)盡可能遵守阿貝原則。它是德國的阿貝在19世紀60年代提出的。他認為,在長度測量中,被測長度應(yīng)位于線紋尺刻度中心線的延長線上。按此原則設(shè)計的測量工具,由導(dǎo)軌直線度誤差引起的測量誤差是二階誤差,一般可以忽略不計,這樣就可以獲得精確的測量結(jié)果。
在測量工具設(shè)計中也可采用愛賓斯坦平行光學(xué)系統(tǒng),來補償由于導(dǎo)軌誤差引起的測量誤差,或采用電子計算機自動修正由于導(dǎo)軌誤差和被測長度定位不正確等引起的測量誤差。除了阿貝原則外,設(shè)計時應(yīng)考慮的還有測量鏈最短原則、基面統(tǒng)一原則等。
測量工具按檢定規(guī)程檢定合格后,方能使用。一般是利用長度標準器檢定,例如用量塊檢定千分尺和卡尺;用標準線紋尺檢定比長儀和測長機等。
利用兩臺以上相同精度等級的測量工具相互對比,以確定其精確度。這種方法適用于評定一些精度等級很高的測量工具,例如激光干涉儀、激光干涉比長儀等,因為對于這類高精度的測量工具,沒有合適精度的長度標準器可供檢定之用。
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