精密測量

精密測量

基本測量技術
機械測量技術是一門具有自身專業體系、涵蓋多種學科、理論性和實踐性都非常強的前沿科學。[1]而熟知測量技術方面的基本知識,則是掌握測量技能,獨立完成對機械産品幾何參數測量的基礎。
  • 中文名:精密測量
  • 外文名:precision measurement
  • 别名:
  • 類型:測量技術
  • 單位:公制和英制
  • 基本元素:點、線、圓三種

基礎知識

定義

一件制造完成後的産品是否滿足設計的幾何精度要求,通常有以下幾種判斷方式。

(1)測量:是以确定被測對象的量值為目的的全部操作。在這一操作過程中,将被測對象與複現測量單位的标準量進行比較,并以被測量與單位量的比值及其準确度表達測量結果。例如用遊标卡尺對一軸徑的測量,就是将被對象(軸的直徑)用特定測量方法(用遊标卡尺測量)與長度單位(毫米)相比較。若其比值為30.52,準确度為±0.03mm,則測量結果可表達為(30.52±0.03)mm。任何測量過程都包含:測量對象、計量單位、測量方法和測量誤差等四個要素。

(2)測試:是指具有試驗性質的測量。也可理解為試驗和測量的全過程。

(3)檢驗:是判斷被測物理量是否合格(在規定範圍内)的過程,一般來說就是确定産品是否滿足設計要求的過程,即判斷産品合格性的過程,通常不一定要求測出具體值。因此檢驗也可理解為不要求知道具體值的測量。

(4)計量:為實現測量單位的統一和量值準确可靠的測量。

測量基準

測量基準是複現和保存計量單位并具有規定計量單位特性的計量器具。在幾何量計量領域内,測量基準可分為長度基準和角度基準兩類。

(1)長度基準:1983年第十七屆國際計量大會根據國際計量委員會的報告,批準了米的新定義:即“一米是光在真空中在1/299792458秒時間間隔内的行程”。根據米的定義建立的國家基準、副基準和工作基準,一般都不能在生産中直接用于對零件進行測量。為了确保量值的合理和統一,必須按《國家計量檢定系統》的規定,将具有最高計量特性的國家基準逐級進行傳遞,直至用于對産品進行測量的各種測量器具。

(2)角度基準:角度量與長度量不同。由于常用角度單位(度)是由圓周角定義的,即圓周角等于360°,而弧度與度、分、秒又有确定的換算關系,因此無需建立角度的自然基準。

測量方法

1、根據獲得測量結果的不同方式可分為:直接測量和間接測量。從測量器具的讀數裝置上直接得到被測量的數值或對标準值的偏差稱直接測量。如用遊标卡尺、外徑千分尺測量軸徑等。通過測量與被測量有一定函數關系的量,根據已知的函數關系式求得被測量的測量稱為間接測量。如通過測量一圓弧相應的弓高和弦長而得到其圓弧半徑的實際值。

2、絕對測量和相對測量:測量器具的示值直接反映被測量量值的測量為絕對測量。用遊标卡尺、外徑千分尺測量軸徑不僅是絕對測量,也是絕對測量。将被測量與一個标準量值進行比較得到兩者差值的測量為相對測量。如用内徑百分表測量孔徑為相對測量。

3、接觸測量和非接觸測量:測量器具的測頭與被測件表面接觸并有機械作用的測力存在的測量為接觸測量。如用光切法顯微鏡測量表面粗糙度即屬于非接觸測量。

4、單項測量和綜合測量:對個别的、彼此沒有聯系的某一單項參數的測量稱為單項測量。同時測量個零件的多個參數及其綜合影響的測量。用測量器具分别測出螺紋的中徑、半角及螺距屬單項測量;而用螺紋量規的通端檢測螺紋則屬綜合測量。

5、被動測量和主動測量:産品加工完成後的測量為被動測量;正在加工過程中的測量為主動測量。被動測量隻能發現和挑出不合格品。而主動測量可通過其測得值的反饋,控制設備的加工過程,預防和杜絕不合格品的産生。

誤差

誤差定義

由于測量過程的不完善而産生的測量誤差,将導緻測得值的分散入不确定。因此,在測量過程中,正确分析測量誤差的性質及其産生的原因,對測得值進行必要的數據處理,獲得滿足一定要求的置信水平的測量結果,是十分重要的。測量誤差定義:被測量的測得值x與其真值x0之差,即:△=x-x0由于真值是不可能确切獲得的,因而上述善于測量誤差的定義也是理想要概念。在實際工作中往往将比被測量值的可信度(精度)更高的值,作為其當前測量值的“真值”。

誤差來源

測量誤差主要由測量器具、測量方法、測量環境和測量人員等方面因素産生。

(1)測量器具:測量器具設計中存在的原理誤差,如杠杆機構、阿貝誤差等。制造和裝配過程中的誤差也會引起其示值誤差的産生。例如刻線尺的制造誤差、量塊制造與檢定誤差、表盤的刻制與裝配偏心、光學系統的放大倍數誤差、齒輪分度誤差等。其中最重要的是基準件的誤差,如刻線尺和量塊的誤差,它是測量器具誤差的主要來源。

(2)測量方法:間接測量法中因采用近似的函數關系原理而産生的誤差或多個數據經過計算後的誤差累積。

(3)測量環境:測量環境主要包括溫度、氣壓、濕度、振動、空氣質量等因素。在一般測量過程中,溫度是最重要的因素。測量溫度對标準溫度(+20℃)的偏離、測量過程中溫度的變化以及測量器具與被測件的溫差等都将産生測量誤差。

(4)測量人員:測量人員引起的誤差主要有視差、估讀誤差、調整誤差等引起,它的大小取決于測量人員的操作技術和其它主觀因素。

誤差分類

測量誤差按其産生的原因、出現的規律、及其對測量結果的影響,可以分為系統誤差、随機誤差和粗大誤差。

(1)系統誤差:在規定條件下,絕對值和符号保持不變或按某一确定規律變化的誤差,稱為系統誤差。其中絕對值和符号不變的系統誤差為定值系統誤差,按一定規律變化的系統誤差為變值系統誤差。如量塊的誤差、刻線尺的誤差、度盤偏心的誤差。系統誤差大部分能通過修正值或找出其變化規律後加以消除。

(2)随機誤差:在規定條件下,絕對值和符号以不可預知的方式變化的誤差,稱為随機誤差。就某一次測量而言,随機誤差的出現無規律可循,因而無法消除。但若進行多次等精度重複測量,則與其它随機事件一樣具有統計規律的基本特性,可以通過分析,估算出随機誤差值的範圍。随機誤差主要由溫度波動、測量力變化、測量器具傳動機構不穩、視差等各種随機因素造成,雖然無法消除,但隻要認真、仔細地分析産生的原因,還是能減少其對測量結果的影響。

(3)粗大誤差:明顯超出規定條件下預期的誤差,稱為粗大誤差。粗大誤差是由某種非正常的原因造成的。

數據處理

在修正了已定系統誤差和剔除了粗大誤差以後,測得值中仍含有随機誤差和部分系統誤差,還需估算其測量誤差的大小,評定測得值的不确定度,知道測得值及該測得值的變化範圍(可信程度),才能獲得完整的測量結果。

測量不确定度的評定:用标準偏差表示測量結果的不确定度,稱為标準不确定度,按照評定方法不同,它可分為兩類:用對一系列重複觀測值進行統計分析以計算标準不确定度的方法,稱為A類評定;用不同于統計分析的其他方法來評定标準不确定度,稱為B類評定。

基本原則

在實際測量中,對于同一被測量往往可以采用多種測量方法。為減小測量不确定度,應盡可能遵守以下基本測量原則:

1、阿貝原則:要求在測量過程中被測長度與基準長度應安置在同一直線上的原則。若被測長度與基準長度并排放置,在測量比較過程中由于制造誤差的存在,移動方向的偏移,兩長度之間出現夾角而産生較大的誤差。誤差的大小除與兩長度之間夾角大小有關外,還與其之間距離大小有關,距離越大,誤差也越大。

2、基準統一原則:測量基準要與加工基準和使用基準統一。即工序測量應以工藝基準作為測量基準,終檢測量應以設計基準作為測量基準。

3、最短鍊原則:在間接測量中,與被測量具有函數關系的其它量與被測量形成測量鍊。形成測量鍊的環節越多,被測量的不确定度越大。因此,應盡可能減少測量鍊的環節數,以保證測量精度,稱之為最短鍊原則。當然,按此原則最好不采用間接測量,而采用直接測量。所以,隻有在不可能采用直接測量,或直接測量的精度不能保證時,才采用間接測量。應該以最少數目的量塊組成所需尺寸的量塊組,就是最短鍊原則的一種實際應用。

4、最小變形原則:測量器具與被測零件都會因實際溫度偏離标準溫度和受力(重力和測量力)而産生變形,形成測量誤差。在測量過程中,控制測量溫度及其變動、保證測量器具與被測零件有足夠的等溫時間、選用與被測零件線脹系數相近的測量器具、選用适當的測量力并保持其穩定、選擇适當的支承點等,都是實現最小變形原則的有效措施。

量具選用

主要技術指标

(1)量具的标稱值:标注在量具上用以标明其特性或指導其使用的量值。如标在量塊上的尺寸,标在刻線尺上的尺寸等。

(2)刻度:在測量器具上指示出不同量值的刻線标記的組合稱為刻度。

(3)刻度間距:沿着刻線尺(标尺)長度方向所測得的兩個相鄰刻線标記中心之間的距離稱為刻度間距,也稱标尺間距。

(4)分度值:兩相鄰刻線所代表的量值之差稱為儀器的分度值。它是一台儀器所能讀出的最小單位量值。一般地說,分度值越小,測量器具的精度越高。數字式量儀沒有标尺或度盤,而與其相對應的為分辨率。分辨率是儀器顯示的最末位數字間隔所代表的被測量值。

(5)示值範圍:測量器具所顯示或指示的最低值到最高值的範圍稱為示值範圍。

(6)測量範圍:在允許不确定度内,測量器具所能測量的被測量值的下限值至上限值的範圍。如外徑百分尺的測量範圍有0~25mm、25~50mm、50~75mm等,其示值範圍則均為25mm。比較儀的測量範圍為180mm,其示值範圍則為±0.1mm。示值範圍與标尺有關,測量範圍取決于結構。

(7)量程:測量範圍的上限值和下限值之差稱為量程。量程大的儀器使用起來比較方便,但儀器的線性誤差将随之變大使儀器的準确度下降。

(8)靈敏度:測量器具對被測量值變化的反應能力稱為靈敏度。對于一般長度測量器具,靈敏度等于标尺間距a與分度值I之比,又稱放大比或放大位數K,即K=a/I測量力:采用接觸法測量時,測量器具的傳感器與被測零件表面之間的接觸力。測量力及其變動會影響測量結果的精度。因此,絕大多數采用接觸測量法的測量器具,都具有測量力穩定機構。

(9)示值誤差:測量器具的示值與被測量的真值之差。例如用百分尺測量軸的直徑得讀數值為31.675mm,而其真值為31.678mm,則百分尺的示值誤差等于31.675-31.678=-0.003mm。顯然,測量器具在不同的示值處的示值誤差一般是各不相同的。目前,測量器具的精度大多仍用示值極限誤差來表示測量器具示值誤差的界限值。

回程誤差:是指在相同條件下,被測量值不變,測量器具行程方向不同時,兩示值之差的絕對值。該項誤差是由于測量器具中測量系統的間隙、變形和磨擦等原因引起的。當要求測量值的顯示呈連續的往返性變化時(有連續的正、負值變化),則應選用回程誤差較小的測量器具。測量不确定度:測量不确定度是在測量結果中表達被測量值分散性的參數。由于測量過程的不完善,測得值對真值總是有所偏離,這種偏離又是不确定的,表達這種不确定程度的參數,就稱為不确定度。

(10)修正值:為修正某一測量器具的示值誤差而在其檢定證書上注明的特定值。它的大小與示值誤差的絕對值相等,符号相反。在測量結果中加入相應的修正值後,可提高測量精度。

選擇

過去,大部分工廠是根據經驗來選擇計量器具的。通常選擇計量器具的測量極限誤差占工件公差的1/3~1/5或1/3~1/10。對一些高精度工件,甚至有取1/2的。總之,就沒有一個統一的标準,往往因人因廠而異。不僅如此,而且大多數工廠用計量器具檢測工件時,均按圖樣上标注的極限尺寸作驗收極限。這種驗收極限與工件的極限尺寸重合的方法,由于計量器具内在誤差及測量條件的影響,往往導緻“誤收”和“誤廢”,造成不少質量問題及不應有的損失。所謂“誤收”,就是把不合格的産品,誤判為合格予以接收;所謂“誤廢”,就是把本來合格的産品,誤判為不合格予以拒收。

選擇原則

合理選擇計量器具對保證産品質量,提高測量效率和降低費用具有重要意義。一般說來,器具的選擇主要取決于被測工件的精度要求,在保證精度要求的前提下,也要考慮尺寸大小、結構形狀、材料與被測表面的位置,同時也要考慮工件批量、生産方式和生産成本等因素。對批量大的工件,多用專用計量器具,對單件小批則多用通用計量器具。

量具分類

1、按用途分類

(1)标準量具。指用作測量或檢定标準的。如量塊、多面棱體、表面粗糙度比較樣塊等。

(2)通用(或稱萬能)量具。一般指由廠統一制造的通用性。如直尺、平闆、角度塊、卡尺等。

(3)專用(或稱非标)量具。指專門為檢測工件某一技術參數而設計制造的。如内外溝槽卡尺、鋼絲繩卡尺、步距規等是以固定形式複現量值的測量器具。它的特點如下:

(1)本身直接複現了單位量值,即的标稱值就是單位量值的實際大小,如量塊本身就複現了長度量的單位。

(2)在結構上一般沒有測量機構,沒有指示器或運動着的元部件。如量塊隻是複現單位量值的一個實物。

(3)由于沒有測量機構,如不依賴其他配用的測量器具,就不能直接測出被測量值。例如量塊要配用幹涉儀、光學計。因此它是一種被動式測量器具。

2、按國家标準分類

(1)長度測量器具

1)量具類

2)卡尺類

3)千分尺類

4)指示表類

(2)角度測量器具

(3)形位誤差測量器具

(4)表面質量測量器具

(5)齒輪測量器具

(6)螺紋測量器具

(7)其它測量器具

(8)測量鍊

(9)通用器件及附件

量塊

1、定義

量塊是一種平行平面端度量具,又稱塊規。它是保證長度量值統一的重要常用實物量具。除了作為工作基準之外,量塊還可以用來調整儀器、機床或直接測量零件。

2、一般特性

量塊是以其兩端面之間的距離作為長度的實物基準(标準),是一種單值量具,其材料與熱處理工藝應滿足量塊的尺寸穩定、硬度高、耐磨性好的要求。通常都用鉻錳鋼、鉻鋼和軸承鋼制成。其線脹系數與普通鋼材相同,即為(11.5±1)×10-6/℃,尺穩定性約為年變化量不超出±0.5~1μm/m。

3、結構:絕大多數量塊制成直角平行六面體,也有制成φ20的圓柱體。每塊量塊都有兩個表面非常光潔、平面度精度很高的平行平面,稱為量塊的測量面(或稱工作面)。

(1)量塊長度(尺寸)

是指量塊的一個測量面上的一點至與量塊相研合的輔助體(材質與量塊相同)表面(亦稱輔助表面)之間的距離。為了消除量塊測量面的平面度誤差和兩測量面間的平行度誤差對量塊長度的影響,将量塊的工作尺寸定義為量塊的中心長度,即兩個測量面的中心點的長度。

(2)精度

量塊按其制造精度分為五個“級”:00、0、1、2和3級。00級精度最高,3級最低。分級的依據是量塊長度的極限偏差和長度變動量允許值。量塊生産企業大都按“級”向市場銷售量塊,此時用戶隻能按量塊的标稱尺寸使用量塊,這樣必然受到量塊中心長度實際偏差的影響,将反制造誤差帶入測量結果。在量值傳遞工作中,為了消除量塊制造誤差對測量的影響,常常按量塊檢定後得到的實際尺寸使用。

各種不同精度的檢定方法可以得到具有不同測量不确定度的量塊,并依此劃分量塊的等别。檢定後的量塊可得到每量塊的中心長度的實際偏差,顯然同一套量塊若按“等”使用可以得到更高的測量精度(較小的測量不确定度)。但由于按“等”使用比較麻煩,且檢定成本高,固在生産現場仍按“級”使用。

4、使用:單個量塊使用很不方便,故一般都按序列将許多不同标稱尺寸的量塊成套配置,使用時根據需要選擇多個适當的量塊研合起來使用。通常,組成所需尺寸的量塊總數不應超過四塊。例如,為組成89.765mm的尺寸,可由成套的量塊中選出1.005、1.26、7.5、80mm四塊組成。

5、注意事項

量塊在使用過程中應注意以下幾點:

(1)量塊必須在使用有效期内,否應及時送專業部門檢定。

(2)所選量塊應先放入航空汽油中清洗,并用潔淨綢布将其擦幹,待量塊溫度與環境濕度相同後方可使用。

(3)使用環境良好,防止各種腐蝕性物質對量塊的損傷及因工作面上的灰塵而劃傷工作面,影響其研合性。

(4)輕拿、輕放量塊,杜絕磕碰、跌落等情況的發生。

(5)不得用手直接接觸量塊,以免造成汗液對量塊的腐蝕及手溫對測量精确度的影響。

(6)使用完畢應,先用航空汽油清洗量塊,并擦幹後塗上防鏽脂放入專用盒内妥善保管。

遊标卡尺

遊标卡尺,是一種測量長度、内外徑、深度的量具。遊标卡尺由主尺和附在主尺上能滑動的遊标兩部分構成。主尺一般以毫米為單位,而遊标上則有10、20或50個分格,根據分格的不同,遊标卡尺可分為十分度遊标卡尺、二十分度遊标卡尺、五十分度格遊标卡尺等。遊标卡尺的主尺和遊标上有兩副活動量爪,分别是内測量爪和外測量爪,内測量爪通常用來測量内徑,外測量爪通常用來測量長度和外徑。

讀數方法

讀數時首先以遊标零刻度線為準在尺身上讀取毫米整數,即以毫米為單位的整數部分。然後看遊标上第幾條刻度線與尺身的刻度線對齊,如第6條刻度線與尺身刻度線對齊,則小數部分即為0.6毫米(若沒有正好對齊的線,則取最接近對齊的線進行讀數)。如有零誤差,則一律用上述結果減去零誤差(零誤差為負,相當于加上相同大小的零誤差),讀數結果為:

L=整數部分+小數部分-零誤差判斷遊标上哪條刻度線與尺身刻度線對準,可用下述方法:選定相鄰的三條線,如左側的線在尺身對應線左右,右側的線在尺身對應線之左,中間那條線便可以認為是對準了。

L=對準前刻度+遊标上第n條刻度線與尺身的刻度線對齊*(乘以)分度值;

如果需測量幾次取平均值,不需每次都減去零誤差,隻要從最後結果減去零誤差即可。

精度

實際工作中常用精度為0.05毫米和0.02毫米的遊标卡尺。它們的工作原理和使用方法與本書介紹的精度為0.1毫米的遊标卡尺相同。精度為0.05毫米的遊标卡尺的遊标上有20個等分刻度,總長為19毫米。測量時如遊标上第11根刻度線與主尺對齊,則小數部分的讀數為11/20毫米=0.55毫米,如第12根刻度線與主尺對齊,則小數部分讀數為12/20毫米=0.60毫米。

一般來說,遊标上有n個等分刻度,它們的總長度與尺身上(n-1)個等分刻度的總長度相等,若遊标上最小刻度長為x,主尺上最小刻度長為y

則nx=(n-1)y,

x=y-(y/n)

主尺和遊标的最小刻度之差為

Δx=y-x=y/n

y/n叫遊标卡尺的精度,它決定讀數結果的位數。由公式可以看出,提高遊标卡尺的測量精度在于增加遊标上的刻度數或減小主尺上的最小刻度值。一般情況下y為1毫米,n取10、20、50其對應的精度為0.1,0.05毫米、0.02毫米。精度為0.02毫米的機械式遊标卡尺由于受到本身結構精度和人的眼睛對兩條刻線對準程度分辨力的限制,其精度不能再提高。

保管方法

遊标卡尺使用完畢,用棉紗擦拭幹淨。長期不用時應将它擦上黃油或機油,兩量爪合攏并擰緊緊固螺釘,放入卡尺盒内蓋好。

遊标卡尺有0.1毫米(遊标尺上标有10個等分刻度)、0.05毫米(遊标尺上标有20個等分刻度)、和0.02毫米(遊标尺上标有50個等分刻度)、0.01毫米(遊标尺上标有100個等分刻度)4種最小讀數值

注意事項

(1)遊标卡尺是比較精密的測量工具,要輕拿輕放,不得碰撞或跌落地下。使用時不要用來測量粗糙的物體,以免損壞量爪,不用時應置于幹燥地方防止鏽蝕。

(2)測量時,應先擰松緊固螺釘,移動遊标不能用力過猛。兩量爪與待測物的接觸不宜過緊。不能使被夾緊的物體在量爪内挪動。

(3)讀數時,視線應與尺面垂直。如需固定讀數,可用緊固螺釘将遊标固定在尺身上,防止滑動。

(4)實際測量時,對同一長度應多測幾次,取其平均值來消除偶然誤差。

螺旋測微器

1、定義

螺旋測微器又稱千分尺(micrometer)、螺旋測微儀、分厘卡,是比遊标卡尺更精密的測量長度的工具,用它測長度可以準确到0.01mm,測量範圍為幾個厘米。

螺旋測微器分為機械式千分尺和電子千分尺兩類。

(1)機械式千分尺。簡稱千分尺,是利用精密螺紋副原理測長的手攜式通用長度測量工具。1848年,法國的J.L.帕爾默取得外徑千分尺的專利。1869年,美國的J.R.布朗和L.夏普等将外徑千分尺制成商品,用于測量金屬線外徑和闆材厚度。千分尺的品種很多。改變千分尺測量面形狀和尺架等就可以制成不同用途的千分尺,如用于測量内徑、螺紋中徑、齒輪公法線或深度等的千分尺。

(2)電子千分尺。也叫數顯千分尺,測量系統中應用了光栅測長技術和集成電路等。電子千分尺是20世紀70年代中期出現的,用于外徑測量。

3、組成

螺旋測微器組成部分圖解圖上A為測杆,它的一部分加工成螺距為0.5mm的螺紋,當它在固定套管B的螺套中轉動時,将前進或後退,活動套管C和螺杆連成一體,其周邊等分成50個分格。螺杆轉動的整圈數由固定套管上間隔0.5mm的刻線去測量,不足一圈的部分由活動套管周邊的刻線去測量。所以用螺旋測微器測量長度時,讀數也分為兩步,即(1)從活動套管的前沿在固定套管的位置,讀出整圈數。(2)從固定套管上的橫線所對活動套管上的分格數,讀出不到一圈的小數,二者相加就是測量值。

螺旋測微器的尾端有一裝置D,擰動D可使測杆移動,當測杆和被測物相接後的壓力達到某一數值時,棘輪将滑動并有咔咔的響聲,活動套管不再轉動,測杆也停止前進,這時就可以讀數了。

不夾被測物而使測杆和小砧E相接時,活動套管上的零線應當剛好和固定套管上的橫線對齊。實際操作過程中,由于使用不當,初始狀态多少和上述要求不符,即有一個不等于零的讀數。所以,在測量時要先看有無零誤差,如果有,則須在最後的讀數上去掉零誤差的數值。

4、原理和使用

螺旋測微器的讀數螺旋測微器是依據螺旋放大的原理制成的,即螺杆在螺母中旋轉一周,螺杆便沿着旋轉軸線方向前進或後退一個螺距的距離。因此,沿軸線方向移動的微小距離,就能用圓周上的讀數表示出來。螺旋測微器的精密螺紋的螺距是0.5mm,可動刻度有50個等分刻度,可動刻度旋轉一周,測微螺杆可前進或後退0.5mm,因此旋轉每個小分度,相當于測微螺杆前進或推後0.5/50=0.01mm。可見,可動刻度每一小分度表示0.01mm,所以以螺旋測微器可準确到0.01mm。由于還能再估讀一位,可讀到毫米的千分位,故又名千分尺。

測量時,當小砧和測微螺杆并攏時,可動刻度的零點若恰好與固定刻度的零點重合,旋出測微螺杆,并使小砧和測微螺杆的面正好接觸待測長度的兩端,那麼測微螺杆向右移動的距離就是所測的長度。這個距離的整毫米數由固定刻度上讀出,小數部分則由可動刻度讀出。

5、注意事項

(1)測量時,在測微螺杆快靠近被測物體時應停止使用旋鈕,而改用微調旋鈕,避免産生過大的壓力,既可使測量結果精确,又能保護螺旋測微器。不同尺寸的螺旋測微器

(2)在讀數時,要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經露出。

(3)讀數時,千分位有一位估讀數字,不能随便扔掉,即使固定刻度的零點正好與可動刻度的某一刻度線對齊,千分位上也應讀取為“0”。

(4)當小砧和測微螺杆并攏時,可動刻度的零點與固定刻度的零點不相重合,将出現零誤差,應加以修正,即在最後測長度的讀數上去掉零誤差的數值。

6、正确使用和保養

(1)檢查零位線是否準确;

(2)測量時需把工件被測量面擦幹淨;

(3)工件較大時應放在V型鐵或平闆上測量;

(4)測量前将測量杆和砧座擦幹淨;

(5)擰活動套筒時需用棘輪裝置;

(6)不要擰松後蓋,以免造成零位線改變;

(7)不要在固定套筒和活動套筒間加入普通機油;

(8)用後擦淨上油,放入專用盒内,置于幹燥處。

高度規

遊标高度規的基本原理與遊标卡尺相同,同樣是利用遊标(微分)原理,隻是遊标高度規具有一個固定式的基座,主尺垂直裝置在此基座上方,刻度位于主尺滑槽之中,并附有螺旋微動裝置,可準确歸零。基座相當于遊标卡尺的固定測爪,基準面相當于測爪測量面,測頭的測量面相當于副尺測爪的測量面。遊标高度規附有尺寸微調裝置,可以利用固定螺絲與微調鈕将尺寸調整到正确值。

利用主尺上之齒條與量表齒輪系中小齒輪配合,當測頭作上下移動時,量表之小齒輪回轉,用附于小齒輪上之指針來指示尺寸,将高度移動量放大成量表指針的旋轉。

由主尺上之齒條與齒輪系中的小齒輪圓盤式光學編碼器配合,當測頭作上下移動時,小齒輪迂轉帶動圓盤式光學編碼器旋轉,使高度變化量以數字顯示出來。

磁感式高度規

由量測主軸上之磁性物質與磁性正弦波感測計數器所組成,當感測計數器與測頭同步移動時,可計算出因磁力線産生的正弦波的變化次數,并換算為高度量值。

使用多層塊規組合成階級尺寸,将此階級尺寸的塊規裝置在可上下移動的垂直主軸上,利用高精度的分厘卡來控制主軸的上下移動,此類高度規又分為标準型精測塊規式高度規及電子式精測規。

線性高度規

将一線性尺安裝在與基座垂直的測量主軸上,利用線性編碼器的原理,感測出精确的高度變化量,其具有測量數值讀取方便、檢驗精度高及檢驗快速等優點。

光學投影儀

1、産品特點(JT12A-Bφ300光學投影儀)

(1)光學投影屏成像為正像,符合光學測量習慣;

(2)高低兩檔不同的透視照明,适應不同工件的測量要求;

(3)非球面聚光鏡照明系統,讓投影屏視場明亮勻稱,減少測量誤差,精度更有保證;

(4)采用進口飛利浦長壽命鹵鎢燈,滿足長時間使用的需求;

(5)軸流風機雙向散熱,提供超強散熱能力;

(6)帶有DC-3000多功能數顯表及微型打印機。

光學投影儀是光、機、電、算一體化的精密測量儀器,廣泛地應用于機械制造業、儀器儀表業、鐘表行業和電子工業等有關廠礦的計量室和車間,能高效地檢測各種形狀複雜工件的輪廓和表面形狀。例如:樣闆、沖壓件、凸輪、螺紋、齒輪、成形銑刀、絲攻等各種刀具、工具和零件。

3、基本功能

(1)多點采集确定直線和圓;

(2)各幾何元素預置設定;

(3)以組合方式确定各幾何元素;

(4)具有坐标旋轉、坐标平移功能;

(5)Z軸可設定為傳感器長度值或編碼器角度值;

(6)極坐标/直角坐标轉換功能;

(7)具有誤差修正功能;

(8)RS232輸出功能;

(9)打印頁面輸出功能;

(10)停電記憶功能;

(11)各幾何元素可存儲、調用。

影像測量儀

簡介

影像測量儀(CNC Video Measuring machine)克服了傳統投影儀的不足,是集光、機、電、計算機圖像技術于一體的新型高精度、高科技測量儀器。目前國内最高測量精度是2微米。

通過光學顯微鏡非接觸式對待測物體進行高倍率光學放大成像,經過CCD攝像系統将放大後的物體影像送入計算機後,能高效地檢測各種複雜工件的輪廓和表面形狀尺寸、角度及位置,特别是精密零部件的微觀檢測與質量控制。

分類

按操作方式影像測量儀可以分為手動影像測量儀和自動影像測量儀(如右圖)。

按儀器測量特點影像測量儀可以分為二次元和2.5次元。二次元即是工作平台X、Y軸可以自由活動,而Z軸固定,2.5次元介于二次元和三次元之間,Z軸可以活動。

測量單元

影像測量儀測量單元主要是幾何量尺寸,包括長度、寬度、高度、孔距、間距、Pin間距、厚度、圓弧、直徑、半徑、槽、角度、R角等。

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