線紋尺檢定臺(tái) 返回列表頁(yè)

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，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。

三、線紋尺檢定臺(tái)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。

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。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。