关于三等量块研合检四等量块的探讨

　　在长度计量中,量块检定是进行量值传递不可缺少的工作项目,在实际检测中有时标准量块与被检量块的尺寸不一样,这就要考虑用研合量块来解决这一问题。这样做能否达到规定的要求,是个值得探讨的问题,对此曾做过试验,下面就三等量块研合检四等量块作一分析:

　　1　检定方法及原理图

　　三等量块标准装置是采用比较测量法来进行量值传递的。即把被测量块与标准量块作比较,从而推算出被测量块的中心长度。如量块检定原理图1所示:

其中:Ls——标准量块的中心长度;

　　L——被测量块的长度;

　　r——仪器测出的两量块长度差。

　　r的取得是应用光波干涉原理技术,通过光波干涉机构的放大得出的。

　　2　量块传递中的误差来源

　　(1)标准量块的极限误差:e1

　　三等量块作为标准,其中心长度测量的极限误差为

式中LS——标准量块的中心长度, m;

　　(2)接触干涉仪的示值误差:

式中ni——接触干涉仪中干涉条纹的偏移量;

　　K——滤光片的光波波长,通常为K=0.56um;

　　Δλ——滤光片的光波波长误差,不超过±0.002um。

　　(3)量块研合造成的误差

　　n——量块研合面对数。

　　4)读数误差:Δ3是指操作者在对零位时未对准或估读不正确带来的误差,一般取0.1i,i为仪器的分度值。

　　(5)量块硬度不同引起的误差:e2在接触测量中,由测力所产生的弹性变形跟硬度有关,一般在±0.05um左右。

　　(6)温度不准确所造成的误差:Δ4,这是指标准量块、仪器、被测量块以及空气的温度一致,但与标准温度20℃有偏差Δt,由于Δt所引起的误差:

式中ΔA——标准量块和被检量块线膨胀系数的误差,单位:Lm/m℃;

　　Δt——对于20℃的偏差。

　　(7)量块截面几何形状引起的误差:

式中a——测帽顶点对被检量块工作面中心点的描准误差;

　　b——量块测量面短边方向的一半;

　　h——被检量块平面平行性的极限偏差。

　　(8)温度不均匀造成的误差:

　　标准量块、被检量块虽然都处在规定的温度范围内,但温度不相等,此项误差δ可记为:

式中A——标准量块与被检量块的线膨胀系数;

　　Δt——标准量块与被检量块的温度差。

　　比较此式与第(6)项误差公式,可见此项误差是比较大的,目前采用将标准量块和被检量块并排放在仪器工作台上,经过较长时间的温度平衡的方法来消除。