臥式測長儀的誤差分析

1、臥式測長儀的誤差分析2012-10-30 20:43:26 來源：兼職編輯 字號：測長儀是光學儀器中最常見的儀器之一。一般目視測長儀是以精密刻線尺作為標準，采用讀數(shù)顯微鏡進行讀數(shù)。根據(jù)測量軸線的方向，測長儀可分立式測長儀和臥式測長儀。立式測長儀主要用于外尺寸測量又如圓柱零件、球形零件等）。臥式測長儀的測量軸線在水平方向，它有較多的附件。除了能測量外尺寸以外，還能進行多種內(nèi)尺寸測量。它有較高的萬能性和測量精確度，因此又稱為萬能測長儀。本文就利用臥式測長儀進行幾何量測量時，由臥式測長儀產(chǎn)生的測量誤差以及如何減少或消除這些誤差進行一些探討，以便在測量工作中就如何抵消這些誤差影響，設計出合理的、完善的

2、測量方法，從而提高測量準確度。1螺旋測微目鏡的誤差讀數(shù)顯微鏡的阿基米德螺旋測微目鏡的零件在制造時將引起的測量誤差，主要包括如下幾項：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量誤差81-1,為：1.2 螺旋線的中心和分劃板轉(zhuǎn)動中心的偏心為1.5 um。測量中最大誤差不會超過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)動時端面跳動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。因此由螺旋測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um,其中L為被測長度，單位為 mm可見此項誤差對測量精確度影響甚大。 為了提高測量精確度， 應對毫米刻度尺進行檢定， 用檢定值對儀器的讀數(shù)進行修正，這樣影響測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，加修正值時誤差不超過士0.5um。3

4、瞄準誤差當用雙螺旋線瞄準刻線時，人眼分辨極限為 5'' 一 10'' 。由于每次測量都要瞄準兩次，所以由瞄準誤差折算到毫米刻度尺的測量差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 ， 每次測量要進行兩次讀數(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,而且被測彳的溫度t件又不等于儀器溫度，同時毫米刻 度尺的線脹系數(shù)a尺和被測件的線脹系數(shù)a件又不相等，因此將產(chǎn)生測量誤差83為：式中，L為被測長度，單位為 mm可見，溫度誤差同樣是臥式測長儀較

5、大的一項測量誤差。6 測量引起的誤差用電眼法測小孔時， 測量力引起的誤差為零。 在用測鉤或測頭測量內(nèi)外尺寸時雖然有一定大小的測量力引人的誤差， 但由于采用比較法測量， 對零時有幾乎同樣大小的測量力引起 的誤差，因此在臥式測長儀中，測量力引起的誤差可忽略不計。此外， 在臥式測長儀中，還有所謂的測量鏈誤差。測量鏈誤差是儀器在制造， 裝配和調(diào)整時的不準確所引起的。但是經(jīng)過正確調(diào)整的儀器此項誤差很小，可以忽略不計。綜上所述，在使用臥式測長儀進行測量時引起誤差的因素很多。但是各個儀器的裝配，調(diào)整狀況不同， 維護保養(yǎng)狀況也不一樣。 因此在使用臥式測長儀測量時， 各誤差乃至總誤差 的數(shù)值也各不相同。7 減小

6、測量誤差的幾點建議: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量鏈誤差。 調(diào)整讀數(shù)顯微鏡， 應在目鏡中同時看到毫米刻線，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)整象距的方法來糾正物鏡的放大倍數(shù)。在測量中還要正確地調(diào)整工作臺和尾管，使測量軸線和被測參數(shù)重合。以避免或減小由毫米刻度尺刻線誤差所7.2 采用比較測量法或?qū)撩卓潭瘸哌M行修正， 引人的測量誤差。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;儀器溫度和被測件溫度不等。因此在進行高精度測量

7、時，一方面要進行恒溫控制， 同時被測件要放在儀器上等溫一段時間， 時間長短要按被測件熱容量和對標準溫度的差值而定。7.4 消除測球直徑誤差和接觸差的影響。在使用電眼法測量小孔時，測球直徑的誤差將直接引入孔徑的測量誤差。 因此測球直徑必須定期檢定。 測球直徑的檢定可利用二等量塊在 接觸式千涉比較儀上進行。利用檢定后的測球進行測量還存在有接觸差的可能。前面曾提到 : 當測球與工件壁“剛剛”接觸時，電眼將發(fā)生“閃耀”，在實際測量中，常常是當測球就要接觸上時，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。 接觸差的大小各臺儀器不盡相同， 一般為 0.2um 左右。 要測得某臺儀器接觸差的大小， 可利用標準量塊夾組成一標準內(nèi)尺寸， 用電眼法進行反復測量。 在測得接觸差值后， 可在今后的電眼法測量中將此誤差作為系統(tǒng)誤差消除。制度說明制度是以執(zhí)行力為保障的。制度”之所以可以 對個人行為起到約束的作用，是以有效的執(zhí)行 力為前提的，即有強制力保證其執(zhí)行和實施， 否則制度的約束力將無從實現(xiàn)，對人們的行為 也將起不到任何的規(guī)范作用。只有通過執(zhí)行的 過程制度才成為現(xiàn)實的制度，就像是一把標 尺，如果沒有被用來劃線、測量，它將無異于 普通的木條或鋼板，只能是可能性的標尺，而 不是現(xiàn)實的標尺。制度亦并非單純的規(guī)則條 文，規(guī)則條文是