方形量塊的校準(zhǔn)項(xiàng)目以及校準(zhǔn)方法
發(fā)布時(shí)間: 2021-03-04
1、校準(zhǔn)項(xiàng)目
根據(jù)方形量塊的計(jì)量特性,本文針對(duì)其測(cè)量面的外觀(guān)及研合性、量塊的長(zhǎng)度、量塊的長(zhǎng)度變動(dòng)量等項(xiàng)目,給出相應(yīng)的儀器校準(zhǔn)方法。
2、校準(zhǔn)方法
2.1 量塊測(cè)量面的外觀(guān)及研合性
方形量塊測(cè)量面的外觀(guān)及研合性與矩形量塊測(cè)量面的外觀(guān)及研合性的儀器校準(zhǔn)方法是相一致的。用目力觀(guān)察的方法檢查量塊外觀(guān),使用玻璃(或石英)平晶與量塊測(cè)量面相互接觸,并沿量塊測(cè)量面切向輕輕移動(dòng),透過(guò)平晶看到研合面上干涉條紋逐漸變寬直到消失時(shí),稍向研合面的法向和切向加力移動(dòng)使其研合的方法判定量塊的研合性。量塊測(cè)量面的研合性應(yīng)按照量塊的不同級(jí)別符合對(duì)應(yīng)的要求。具體要求可參照J(rèn)JG1462011《量塊檢定規(guī)程》。

2.2 量塊參考點(diǎn)的長(zhǎng)度量塊的長(zhǎng)度
是量塊一個(gè)測(cè)量面上的任意點(diǎn)(不包括距測(cè)量面邊緣為0.8mm區(qū)域內(nèi)的點(diǎn))到與其相對(duì)的另一測(cè)量面相研合的輔助體表面之間的垂直距離。如前文所述,由于方形量塊中間是空的,無(wú)法如矩形量塊一般,對(duì)量塊的中心長(zhǎng)度進(jìn)行儀器校準(zhǔn)。因此,校準(zhǔn)方形量塊時(shí),需要選擇方形量塊測(cè)量面上一個(gè)具有代表性的參考點(diǎn)進(jìn)行長(zhǎng)度校準(zhǔn),以該參考點(diǎn)的長(zhǎng)度校準(zhǔn)值作為量塊的長(zhǎng)度。當(dāng)方形量塊的標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度標(biāo)記在量塊的測(cè)量面上時(shí)(例如英制系列中標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度為0.05in.的方形量塊),一般取測(cè)量面的下棱邊與中孔距離的中點(diǎn)處作為參考點(diǎn);當(dāng)方形量塊的標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度標(biāo)記在量塊的側(cè)面上時(shí)(例如英制系列中標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度為0.1in.的方形量塊),一般取離量塊的標(biāo)記位置最近的測(cè)量面棱邊與中孔倒角邊緣處距離的中點(diǎn)作為參考點(diǎn)。
需要注意的是,在有些國(guó)家和地區(qū),所規(guī)定的方形量塊的參考點(diǎn)略有不同。如美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ASMEB89.1.9-2002(R2012)中規(guī)定,當(dāng)方形量塊的標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度標(biāo)記在量塊的測(cè)量面時(shí),參考點(diǎn)取孔與量塊測(cè)量面標(biāo)記位置的右側(cè)棱邊距離的中點(diǎn)。因此,在進(jìn)行方形量塊的校準(zhǔn)時(shí),需要在證書(shū)中對(duì)量塊的儀器校準(zhǔn)位置進(jìn)行標(biāo)注。校準(zhǔn)方形量塊時(shí),也可以根據(jù)方形量塊的不同使用需求,來(lái)確定儀器校準(zhǔn)點(diǎn)的位置。無(wú)論儀器校準(zhǔn)點(diǎn)選取在哪里,選取的校準(zhǔn)點(diǎn)都必須要避開(kāi)測(cè)量面的刻字部分,避免因刻字部分的存在而導(dǎo)致測(cè)點(diǎn)位置落在凹陷的刻字坑里,而不是落在量塊的工作面上,從而嚴(yán)重影響方形量塊的校準(zhǔn)結(jié)果。校準(zhǔn)1、2、3級(jí)方形量塊的長(zhǎng)度時(shí),宜采用比較測(cè)量法。標(biāo)準(zhǔn)量塊可以是矩形量塊,也可以是方形量塊。將標(biāo)準(zhǔn)量塊放置在比較儀(如接觸式干涉儀)的工作臺(tái)上,測(cè)頭對(duì)準(zhǔn)量塊中心或參考點(diǎn)調(diào)零,必要時(shí)撥動(dòng)撥叉數(shù)次,讀數(shù)穩(wěn)定后調(diào)零。再把方形量塊放在工作臺(tái)上,測(cè)頭對(duì)準(zhǔn)其參考點(diǎn),必要時(shí)撥動(dòng)撥叉數(shù)次,讀數(shù)穩(wěn)定后讀取長(zhǎng)度差值。由于方形量塊的體積大于矩形量塊,在校準(zhǔn)方形量塊時(shí),對(duì)環(huán)境溫度的控制要比校準(zhǔn)矩形量塊時(shí)更為嚴(yán)格。一般在量塊進(jìn)行恒溫時(shí)要適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)定溫時(shí)間,盡可能地減少環(huán)境溫度對(duì)儀器校準(zhǔn)結(jié)果產(chǎn)生不良影響。
2.3 量塊的長(zhǎng)度變動(dòng)量
方形量塊長(zhǎng)度變動(dòng)量的測(cè)量方法與矩形量塊長(zhǎng)度變動(dòng)量的測(cè)量方法十分類(lèi)似但略有不同。量塊的長(zhǎng)度變動(dòng)量是在量塊測(cè)量面上(不包括距其四周側(cè)面各為0.8mm)任意點(diǎn)長(zhǎng)度中的最大長(zhǎng)度Lmax與最小長(zhǎng)度Lmin之差。在測(cè)量矩形量塊的長(zhǎng)度變動(dòng)量時(shí),取量塊中心長(zhǎng)度的校準(zhǔn)值以及量塊的四個(gè)角點(diǎn),角點(diǎn)距量塊兩相鄰側(cè)面各為1.5mm位置的長(zhǎng)度校準(zhǔn)值中最大與最小值之差。方形量塊的長(zhǎng)度變動(dòng)量則是以參考點(diǎn)的長(zhǎng)度校準(zhǔn)值與量塊的四個(gè)角點(diǎn)(距量塊兩相鄰側(cè)面各為1.5mm)位置的長(zhǎng)度校準(zhǔn)值中的最大與最小值之差得到。
在美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ASMEB89.1.9-2002(R2012)中也認(rèn)可另一種方形量塊長(zhǎng)度變動(dòng)量的測(cè)量方法,即以方形量塊參考點(diǎn)的校準(zhǔn)值與量塊測(cè)量面的四個(gè)棱邊的中點(diǎn)(中點(diǎn)距離量塊測(cè)量面的棱邊邊沿1.5mm)處位置的最大與最小長(zhǎng)度校準(zhǔn)值之間的差值作為方形量塊的長(zhǎng)度變動(dòng)量。
盡管如此,在測(cè)量方形量塊的長(zhǎng)度變動(dòng)量時(shí),盡可能地以量塊參考點(diǎn)的長(zhǎng)度校準(zhǔn)值與量塊四個(gè)角點(diǎn)處的長(zhǎng)度校準(zhǔn)值中的最大與最小值之差得到。其原因是為了盡可能的保證這5個(gè)儀器校準(zhǔn)點(diǎn)能夠涵蓋量塊測(cè)量面上的任意點(diǎn)到與其相對(duì)的另一測(cè)量面的長(zhǎng)度最大值lmax以及最小值lmin。中孔距四個(gè)角之間的距離要大于孔距四個(gè)棱邊間的距離,考慮到極端因素的影響,盡量取與量塊四個(gè)角點(diǎn)的儀器校準(zhǔn)值之差更能滿(mǎn)足使用要求。
2.4 其他計(jì)量特性
對(duì)于方形量塊側(cè)面的平面度,側(cè)面對(duì)測(cè)量面和側(cè)面之間的垂直度、平行度和倒棱以及量塊的表面粗糙度,測(cè)量面的平面度與硬度,長(zhǎng)度穩(wěn)定度和線(xiàn)膨脹系數(shù)等計(jì)量特性的測(cè)量方法,與矩形量塊的測(cè)量方法相一致,具體可參見(jiàn)JJG146-2011《量塊檢定規(guī)程》中的測(cè)量方法。