量块长度稳定度检定方法的探讨

龚智超

摘要：我国整体经济的快速发展使我国各行业发展迅速。量块是横截面为矩形或圆形，一对相互平行的测量面间具有准确尺寸的测量器具。它不仅作为普通计量器具，还可做计量标准来使用。量块的长度稳定度的检定也是保证量块检定工作中的所取得的检定结果是否真实可靠的一个重要环节。

关键词：量块长度;稳定度检定方法

近年来，我国经济建设发展非常迅速，同时让我国快速进入现代化发展阶段。量块是在几何量测量中是基准的传递，是从自然基准到实物基准的传递，它保证了长度量值的统一，应用非常的广泛，准确度也非常的高。

1量块的介绍

量块是一中高精度端面量具，它目前是机械制造中最基本的实物量具，它的特点是高稳定性与高精确度。它主要用于长度量值的传递，一些卡尺千分尺等尺类量具的校准，也用于量块从高精度向低精度的检定。现在我们所使用最多的量块有钢制量块和陶瓷量块。钢制量块材质坚硬，不易破损，而陶瓷量块则更加稳定，在检定过程中温度变化对其影响较小。量块根据实测长度与标称长度偏差的大小，分为4个级，其中包括K级、0级、1级和2级，根基量块实测长度与其真实长度偏差程度又分为1等、2等、3等、4等和5等。

2适当地控制测量结果不确定度

输出量的标准不确定度和输出量的标准不确定度两方面是组成量块中心长度的测量不确定度的重要组成部分。然而，其中输出量的标准不确定度的产生是根据以下7种不确定度的分项来构成的。（1）在被检仪器进行工作时，读数不准和显示示值不稳定所导致的标准不确定度;（2）在进行检定时产生的读数d所产生的标准不确定度;（3）因为量块出现了变动量，标准量块检定点与量块中心位置不一致，发生偏移现象，所产生的标准不确定度。（4）因为量块出现了变动量，被检量块检定点与量块中心位置不一致，发生偏移现象，所产生的标准不确定度。（5）当被检量块和所使用的标准量块之间线膨胀系数之间产生的差值Δa的不确定度所产生的标准不确定度。（6）当被检量块和所使用的标准量块之间所发生的温差Δt所产生的标准不确定度。（7）滤光片中心波长在检定过程中所产生的测量不确定度，所产生的标准不确定度。在上面所叙述的7个产生输出量的标准不确定度的分项中，从1-4项的标准不确定度来源是根据大量的反复测量所产生的多个测量列，此时将选取A类不确定度方法来评定。5-6项是按照检定规程中的规定以及检定环境的限制来选取B类不确定度方法来评定。第7项滤光片中心波长在检定过程中所产生的测量不确定度，所产生的标准不确定度1.2nm，完全可以忽略不计。但对于一块新购量块或从未检过的量块进行首次检定时，是无法使用将考察时间进行放长的方法。因此，检定者只有将测量次数不断增加;将检定实验室的温度进行严格的控制等方法，这样就可以将输入量所产生的不确定度分量进行减少。但输出量的标准不确定度的产生是因为出自于上一个级别在进行量块标准进行检定的时候，所产生的不确定度。此时，可以当它就是一个定值。当选取一块新购量块或从未检定过的量块进行首次检定时，特别是量块损坏后进行修理后檢定时，在中心位置长度测得10次，然后取平均值作为该量块中心长度值。建议出具校准证书。原因是该种量块产生不了长度稳定度的任何数据，当第二次进行检定时，也仍然要选取首次检定的检定方法。当两次测量所产生的测得值之间的差值小于或等于测量结果的不确定度的倍的情况下，这种现象是不可以判别量块的长度稳定度超差的认定。但不包括相隔两年的测得结果之差过大，还要求继续查找产生的原因。因为确定量块的长度测量不确定度非常困难，所以，延长有效期的方法也是对量块的长度稳定度所产生的有效控制。

3平面度和研合性的检定

（1）图1（a）所示的平面度为合格，图1（b）所示的平面度为超差（2）如果平面平晶与量块接触面的中心区域为黄色，则接触面为凸，另一面是凹的，如中心区域为蓝色，则接触面为凹，另一面是凸的。（3）当平面平晶与量块接触面之间出现的干涉条纹如图1（c）所示时（一般5mm一下量块出现此种情况），说明此量块已经变形。

4检定中需要注意的问题分析

（1）前提条件，要深入理解规程中的量块长度稳定度的前提条件：在不受异常温度、振动、冲击、磁场或机械力影响的环境下。因此在考察期间，考察的都是在没有外因影响下获得的量块长度数据。假如此周期该量块是经过修理后合格的，则此前考察周期的结果中断，需以本次修理后测得的量块长度开始，重新考察该量块长度测量结果的稳定度。（2）考察期限，注意规程规定的量块长度，稳定度考察期限是以“年”为单位的。因此长度稳定度不像其他检定项目那样可以从当次检定中立刻得到检定结果，而是需要考察两次甚至更多次检定周期间量块长度的变化，即量块的长度稳定度是隐含在两次或多次检定结果之中的。以检定周期为三个月的量块为例，要考察连续五个检定周期的量块长度变化才能得到一次的长度稳定度结果。因此被测量块中心长度每次测得的最后结果应作为历史记录予以完整无损的保存，这是获得量块长度稳定度结果的依据和前提保证。（3）检定结果的处理，当一套（如87块组）量块按照规程的要求检定完毕，要出具检定证书时，受检项目长度稳定度的结论是针对整套量块而言的。

5量块支承位置问题分析

量块检测中，特别是大量快，支承位置应该严格按照艾利点的位置要求，即0.211l处（l为量块标称长度），支撑面的宽度在考虑对量块的保护及支撑力下，应尽可能的窄，一般大量块上面都有艾力点的刻线，而我们实际采用的支承工具，一般都是可调节型，以满足不同长度量块检测的需要。但是我们检测人员在检测不同尺寸量块，特别是量块的标称长度相差不大时，经常会忽略量块的放置位置，殊不知不同的支撑点会对结果产生影响。

6结语

根据以上的所述，在长度专业领域中的计量检定工作人员，不仅仅要在平时的检定工作中严格按照量块检定规程及相关技术文件的要求对量块进行检定，另外对一些示值误差的应用知识以及对测量不确定度的理解也要掌握。这样才可以保证日常的检定工作可以做到准确无误，并且让检定结果真实可靠。

参考文献：

[1]陈津平.量块比较检定方法及仪器的研究[D].天津大学，1999.

[2]王晓霞.量块及量块周期检定分析[J].科技创新与应用，2012（28）.

[3]胡超.基于小数重合法自动测量高等级量块技术研究[D].南京理工大学，2012.

（作者单位：鸡西市质量技术监督检验检测中心）