扭簧比较仪测量力的检测方法

马 驰,刘 涛，白 石

（中航工业哈尔滨轴承有限公司 质量管理部，黑龙江 哈尔滨 150025）

扭簧比较仪测量力的检测方法

马 驰,刘 涛，白 石

（中航工业哈尔滨轴承有限公司 质量管理部，黑龙江 哈尔滨 150025）

介绍了用架盘天平和砝码等量具组合精准检测扭簧比较仪测量力的方法，该方法也可以被用来检测机械式比较仪及类似结构量具的测量力。通过确定该类测量仪表的测量力，可以减少薄壁零件的测量变形量，提高产品质量。

扭簧比较仪；架盘天平；砝码；测量力；机械式比较仪

1 前言

在几何量测量中最常采用的方法是接触式测量，这种方法能如实地反映被测工件的实际表面情况，测试效率高。测量仪器的测量头需要加一定的压力来和被测量面（或线、点）相接触才能进行测量，这个压力叫做测量力。测量头和被测工件在测量力的作用下相互挤压会使被测工件产生接触变形误差，所以测量力是测量不确定度的来源之一。接触式测量时测量力是无法避免的，对于硬度和刚度高的被测工件，接触变形误差可以忽略不计，但对于测量轴承套圈尺寸，尤其是轻系列薄壁轴承套圈，因其刚性差、强度弱，不仅加工难度大，在测量时测量误差也大，其壁厚、直径、幅宽尺寸及采用的测量头形状和大小等因素不同，测量力所形成的工件弹性变形误差会有很大的区别，见表1。

从表1中的测量结果可以看出，对于薄壁套圈，测量力越大，工件弹性变形就越大，对测量结果产生的偏差也就越大。生产中轴承的尺寸和精度一般使用轴承专用仪器测量，外测量的测量力主要来自于仪表的测量力，因此，为保证同一型号轴承套圈测量结果的准确和统一，在选择相同的测量头的条件下，要使仪表的测量力足够小和测量力数值尽量一致，统一测量仪表的测量力尤为重要。以前采用弹簧测力计和凭借计量人员的经验手感测量，这两种方法的测量误差很大，很难准确测量出检定规程规定的仪表测量力，调整仪表时很难使测量力尽量统一。JJG118-2010扭簧比较仪和JJG39-2004机械式比较仪检定规程中对不同规格型号的仪表的测量力范围规定为1～2.5N，在保证指针合适灵敏度的情况下，测量力与测量力变化越小越好；不同分度值的仪表，测量力变化不同，最小不越过0.25N。为了精确测量出扭簧比较仪等仪表的测量力是否满足检定规程要求并调整其测力达到统一量值，利用现有条件（架盘天平、F2等级砝码）研究出检测这些仪表测力的方法。下面以测量扭簧比较仪测量力为例进行介绍。

表 1 工件不同尺寸与形状下仪表测量力与测量偏差的关系

2 方法介绍

2.1 检测用标准仪器

F2等级标准砝码、架盘天平、校表仪（表架），平面平晶。

2.2 检测步骤

2.2.1 安装

如图1所示，将被检扭簧比较仪安装在校表仪上，并放置在架盘天平的一个托盘上，为使扭簧比较仪能稳定接触并保证放置在托盘中心，分别在天平两托盘中心处放置平面平晶并用橡皮泥固定，保证整个检测过程中的测值稳定。

图1 使用天平砝码检测仪表测力方法示意图

2.2.2 调整

将放置平面平晶的架盘天平调整至零点，调整扭簧比较仪的位置使其测头接触到平面平晶，但保证不受力，使扭簧比较仪的指针处于自然状态，且架盘天平指针仍处于零点。

2.2.3 检测

在架盘天平的另一个托盘中放置F2等级标准砝码。利用架盘天平的等臂杠杆原理，用相应的砝码组合使指针处于整个量程的左侧起始点，记录此时砝码的质量数值，继续调整砝码组合，使指针处于整个量程的右侧终点，再次记录此时砝码质量数值。按100g=0.98N计算出两组砝码组合所对应的扭簧比较仪的测量力，用最大测力值减去最小测力值可计算出扭簧比较仪的测量力变化量。扭簧比较仪测量力的测量结果如表2。

表2 不同分度值扭簧表测力比较

3 结束语

用这种方法可以检测类似结构仪表的测量力及变化量，方法简单，测量精度高，测量值准确且稳定，并能准确检测出仪表任意测量范围内的测量力和测量力变化。

（编辑：林小江）

Test method for torsional spring comparator measuring force

Ma Chi,Liu Tao,Bai Shi
（Department of Quality Management,AVIC Harbin Bearing Co.,Ltd., Harbin 150025,China）

The method of accurate examination torsional spring comparator measuring force with the measuring tools combination of plate balance and weights etc.was introduced , the method can also be used to detect the measuring force of mechanical comparator and similar structures measuring tools. By determining this kind of instrument measuring force, the deformation amount of measuring thin-walled parts may be reduced to improve product quality.

torsional spring comparator; plate balance; weights; measuring force; mechanical comparator

TH 711.5

B

1672-4852（2015）02-0039-02

2015-05-22.

马 驰（1983-），男，工程师 .