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鋼卷尺示值誤差檢定時應注意的問題

發(fā)布時間:2021-07-15 作者:楊志國 雷志雯 來源:中國計量雜志 瀏覽:14769
  鋼卷尺的示值誤差受各自實驗室的標準裝置、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,說明檢定鋼卷尺示值誤差時應注意的問題。
  1.標準鋼卷尺與被檢鋼卷尺的安裝與調(diào)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(guī)定的張緊力后,使用調(diào)零機構(gòu)將被檢尺的零值線紋中心與標準鋼卷尺的零值線紋中心對齊。
  2.讀數(shù)
  JJG4-2015《鋼卷尺檢定規(guī)程》中明確規(guī)定,檢定Ⅰ級鋼卷尺及測深鋼卷尺時,受檢點的偏差值應采用0.01mm的讀數(shù)顯微鏡讀數(shù),標準鋼卷尺加修正值使用。規(guī)程中“檢定Ⅱ級鋼卷尺以及后續(xù)檢定的鋼卷尺,標準鋼卷尺不加修正值,各受檢點的偏差值用目力估讀?!边@句話,由規(guī)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(guī)程》解讀”一文知,應理解為“Ⅱ級鋼卷尺后續(xù)檢定時可使用標準鋼卷尺標稱值直接測量,II級鋼卷尺首次檢定時,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“測量儀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,刻線較粗的尺為被測尺,刻線較細的尺為標準鋼卷尺。以被測尺1m為測量點,即被檢鋼卷尺示值(或標稱值)為1m。確定測量點后,參考量值讀數(shù)方法為:首先,讀取距離測量點附近的標準鋼卷尺整米點為參考量值的整米點(單位為m),然后,加上或減去標準鋼卷尺整米點距離被檢尺測量點之間的數(shù)值(單位為mm)。當標準鋼卷尺整米點未到達被檢尺測量點時,參考量值的整米點加上距離被檢尺測量點之間的數(shù)值;當標準鋼卷尺整米點超過被檢尺測量點時,參考量值的整米點減去距離被檢尺測量點之間的數(shù)值。因此讀取圖1參考量值(或標準值)為1m+0.6mm,從而根據(jù)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、尺帶受力的長短直接影響示值誤差。張緊力的偏差、尺帶受力的長短與示值誤差的關系如下式:


  式中:Δ——示值誤差,mm;L——檢定臺的長度(即尺帶受力的長度);ΔP——張緊力偏差;E——彈性系數(shù)(2000kg/mm2);F——鋼卷尺尺帶橫截面面積(由尺帶厚度和寬度計算)。  通過實驗可知,檢定鋼卷尺示值誤差時,施加張緊力的時間也影響示值誤差。施加張緊力幾分鐘內(nèi)與施加張緊力在12小時以上,目力估讀讀數(shù)有明顯差異,用讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)在幾小時之內(nèi)即可發(fā)現(xiàn)差異。
  4.分段測量
  由于檢定臺長度的限制,全長超出檢定臺長度的鋼卷尺必須采用分段法測量。隨著分段數(shù)的增多,累積誤差增大,分段測量時讀數(shù)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隨之變化,根據(jù)式(1)可知,每米施加張緊力與每5m、10m處施加張緊力,尺帶全長受力不同,影響測量結(jié)果。
  5.溫度及尺帶溫度線膨脹系數(shù)
  檢定前,標準尺與被檢尺在規(guī)定的溫度下等溫,平衡溫度時間不少于4小時。溫度測量儀器本身誤差,沿測量軸線方向的空氣溫度存在溫度梯度,標準尺與被檢尺的溫度線膨脹系數(shù)的不同等直接影響測量結(jié)果。
  在鋼卷尺檢定過程中,很多因素直接影響測量結(jié)果,如標準尺與被檢尺的線紋寬度、溫度的波動、尺帶的重力等。這些因素或疊加或抵消,有時肉眼讀數(shù)難以分辨察覺,必要時采用讀數(shù)顯微鏡讀數(shù),要嚴格執(zhí)行檢定規(guī)程相關規(guī)定,以得到更可靠的測量結(jié)果。

本文刊發(fā)于《中國計量》雜志2020年第6期

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

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