臥式測(cè)長(zhǎng)儀的誤差分析

1、臥式測(cè)長(zhǎng)儀的誤差分析2012-10-30 20:43:26 來(lái)源：兼職編輯 字號(hào)：測(cè)長(zhǎng)儀是光學(xué)儀器中最常見(jiàn)的儀器之一。一般目視測(cè)長(zhǎng)儀是以精密刻線尺作為標(biāo)準(zhǔn)，采用讀數(shù)顯微鏡進(jìn)行讀數(shù)。根據(jù)測(cè)量軸線的方向，測(cè)長(zhǎng)儀可分立式測(cè)長(zhǎng)儀和臥式測(cè)長(zhǎng)儀。立式測(cè)長(zhǎng)儀主要用于外尺寸測(cè)量又如圓柱零件、球形零件等）。臥式測(cè)長(zhǎng)儀的測(cè)量軸線在水平方向，它有較多的附件。除了能測(cè)量外尺寸以外，還能進(jìn)行多種內(nèi)尺寸測(cè)量。它有較高的萬(wàn)能性和測(cè)量精確度，因此又稱為萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀。本文就利用臥式測(cè)長(zhǎng)儀進(jìn)行幾何量測(cè)量時(shí)，由臥式測(cè)長(zhǎng)儀產(chǎn)生的測(cè)量誤差以及如何減少或消除這些誤差進(jìn)行一些探討，以便在測(cè)量工作中就如何抵消這些誤差影響，設(shè)計(jì)出合理的、完善的

2、測(cè)量方法，從而提高測(cè)量準(zhǔn)確度。1螺旋測(cè)微目鏡的誤差讀數(shù)顯微鏡的阿基米德螺旋測(cè)微目鏡的零件在制造時(shí)將引起的測(cè)量誤差，主要包括如下幾項(xiàng)：1.1 螺旋線的均勻性和局部誤差為1 mm由于讀數(shù)顯微鏡物鏡的放大率為5倍，所以折算到毫米玻璃刻度尺上的測(cè)量誤差81-1,為：1.2 螺旋線的中心和分劃板轉(zhuǎn)動(dòng)中心的偏心為1.5 um。測(cè)量中最大誤差不會(huì)超過(guò)3um,折算到毫米刻度尺上的誤差81-2為：1.3 螺旋分劃板在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)端面跳動(dòng)1'=0.00029rad ,將分劃板視為平行平面玻璃板，且已知其厚度d=3mm則由分劃板的端面跳動(dòng)能引起的最大誤差折算到毫米刻度尺上，其誤差8 1 一 3為：1.4螺旋線分劃

3、板在制造中的楔形差。為 1由此引起的最大誤差且折差且折算到毫米刻度尺上為：式中， L 為分劃板第一面到象面的距離。不過(guò)這些誤差很此外， 還有分劃板上圓刻度誤差和偏心引起的圓刻度的讀數(shù)誤差等等。小可以忽略不計(jì)。因此由螺旋測(cè)微目鏡引起的總的誤差81,為:2 毫米刻度尺誤差毫米刻度尺誤差一般不超過(guò)um,其中L為被測(cè)長(zhǎng)度，單位為 mm可見(jiàn)此項(xiàng)誤差對(duì)測(cè)量精確度影響甚大。 為了提高測(cè)量精確度， 應(yīng)對(duì)毫米刻度尺進(jìn)行檢定， 用檢定值對(duì)儀器的讀數(shù)進(jìn)行修正，這樣影響測(cè)量精確度的誤差就由毫米刻度尺的檢定誤差決定。目前檢定誤差為0.30.5um。因此毫米刻度尺誤差在不加修正值時(shí)，加修正值時(shí)誤差不超過(guò)士0.5um。3

4、瞄準(zhǔn)誤差當(dāng)用雙螺旋線瞄準(zhǔn)刻線時(shí)，人眼分辨極限為 5'' 一 10'' 。由于每次測(cè)量都要瞄準(zhǔn)兩次，所以由瞄準(zhǔn)誤差折算到毫米刻度尺的測(cè)量差8i為：式中， 250 為人眼的明視距離， 50 是讀數(shù)顯微鏡的放大倍數(shù)。4 讀數(shù)誤差由于一次讀數(shù)可能引起的誤差為 0.lum ， 每次測(cè)量要進(jìn)行兩次讀數(shù)， 所以讀數(shù)誤差氏為 士 0.14(um) 。5 溫度誤差由于儀器溫度t儀不等于20C,而且被測(cè)彳的溫度t件又不等于儀器溫度，同時(shí)毫米刻 度尺的線脹系數(shù)a尺和被測(cè)件的線脹系數(shù)a件又不相等，因此將產(chǎn)生測(cè)量誤差83為：式中，L為被測(cè)長(zhǎng)度，單位為 mm可見(jiàn)，溫度誤差同樣是臥式測(cè)長(zhǎng)儀較

5、大的一項(xiàng)測(cè)量誤差。6 測(cè)量引起的誤差用電眼法測(cè)小孔時(shí)， 測(cè)量力引起的誤差為零。 在用測(cè)鉤或測(cè)頭測(cè)量?jī)?nèi)外尺寸時(shí)雖然有一定大小的測(cè)量力引人的誤差， 但由于采用比較法測(cè)量， 對(duì)零時(shí)有幾乎同樣大小的測(cè)量力引起 的誤差，因此在臥式測(cè)長(zhǎng)儀中，測(cè)量力引起的誤差可忽略不計(jì)。此外， 在臥式測(cè)長(zhǎng)儀中，還有所謂的測(cè)量鏈誤差。測(cè)量鏈誤差是儀器在制造， 裝配和調(diào)整時(shí)的不準(zhǔn)確所引起的。但是經(jīng)過(guò)正確調(diào)整的儀器此項(xiàng)誤差很小，可以忽略不計(jì)。綜上所述，在使用臥式測(cè)長(zhǎng)儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)引起誤差的因素很多。但是各個(gè)儀器的裝配，調(diào)整狀況不同， 維護(hù)保養(yǎng)狀況也不一樣。 因此在使用臥式測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)量時(shí)， 各誤差乃至總誤差 的數(shù)值也各不相同。7 減小

6、測(cè)量誤差的幾點(diǎn)建議:7.1 正確地調(diào)整儀器，使儀器處于良好的工作狀態(tài)， 這樣既可減小前述的測(cè)量鏈誤差。 調(diào)整讀數(shù)顯微鏡， 應(yīng)在目鏡中同時(shí)看到毫米刻線，0.1mm刻線和雙螺旋線的清晰影像，并且相鄰的兩根毫米刻線應(yīng)和0.1mm刻線的0和10刻線一一重合。否則就要采用調(diào)整象距的方法來(lái)糾正物鏡的放大倍數(shù)。在測(cè)量中還要正確地調(diào)整工作臺(tái)和尾管，使測(cè)量軸線和被測(cè)參數(shù)重合。以避免或減小由毫米刻度尺刻線誤差所7.2 采用比較測(cè)量法或?qū)撩卓潭瘸哌M(jìn)行修正， 引人的測(cè)量誤差。7.3 控制溫度誤差的影響。從前述誤差分析中可以看出，溫度誤差是由于: 環(huán)境溫度不等于20oC;儀器溫度和被測(cè)件溫度不等。因此在進(jìn)行高精度測(cè)量

7、時(shí)，一方面要進(jìn)行恒溫控制， 同時(shí)被測(cè)件要放在儀器上等溫一段時(shí)間， 時(shí)間長(zhǎng)短要按被測(cè)件熱容量和對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溫度的差值而定。7.4 消除測(cè)球直徑誤差和接觸差的影響。在使用電眼法測(cè)量小孔時(shí)，測(cè)球直徑的誤差將直接引入孔徑的測(cè)量誤差。 因此測(cè)球直徑必須定期檢定。 測(cè)球直徑的檢定可利用二等量塊在 接觸式千涉比較儀上進(jìn)行。利用檢定后的測(cè)球進(jìn)行測(cè)量還存在有接觸差的可能。前面曾提到 : 當(dāng)測(cè)球與工件壁“剛剛”接觸時(shí)，電眼將發(fā)生“閃耀”，在實(shí)際測(cè)量中，常常是當(dāng)測(cè)球就要接觸上時(shí)，電眼已經(jīng)“閃耀” ， 這種就要接觸和剛剛接觸所引起的誤差稱為接觸差。 接觸差的大小各臺(tái)儀器不盡相同， 一般為 0.2um 左右。 要測(cè)得某臺(tái)儀器接觸差的大小， 可利用標(biāo)準(zhǔn)量塊夾組成一標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)尺寸， 用電眼法進(jìn)行反復(fù)測(cè)量。 在測(cè)得接觸差值后， 可在今后的電眼法測(cè)量中將此誤差作為系統(tǒng)誤差消除。制度說(shuō)明制度是以執(zhí)行力為保障的。制度”之所以可以 對(duì)個(gè)人行為起到約束的作用，是以有效的執(zhí)行 力為前提的，即有強(qiáng)制力保證其執(zhí)行和實(shí)施， 否則制度的約束力將無(wú)從實(shí)現(xiàn)，對(duì)人們的行為 也將起不到任何的規(guī)范作用。只有通過(guò)執(zhí)行的 過(guò)程制度才成為現(xiàn)實(shí)的制度，就像是一把標(biāo) 尺，如果沒(méi)有被用來(lái)劃線、測(cè)量，它將無(wú)異于 普通的木條或鋼板，只能是可能性的標(biāo)尺，而 不是現(xiàn)實(shí)的標(biāo)尺。制度亦并非單純的規(guī)則條 文，規(guī)則條文是