指示量具检定装置符合性评价应用实践

梁坚敏

佛山市高明区质量技术监督检测所 广东佛山 528500

1 测量设备及原理

测量的主要标准仪器是 SJ2000型自动测试仪，其测量范围在0-50毫米之间，是由指示器自动检定仪（硬件）和自动检定软件两部分组成。此仪器的工作原理：测试仪接收到检定软件的检定命令后，会自动将带有光栅传感器的棒移动到各检定点，同时将标准位移数据通过电子控制模块传输到检定软件中，并读出摄像机采集的图像卡自动识别检定点的具体数值，最后比较示数与光栅传感器测得的标准位移数据，从而得到检定点误差[1]。另外，将被检表的类型、分度值等参数输入检定软件，按照国家相应的检定规程对检定数据进行分析计算，最终得出结论，并打印出检定记录。

2 测量方法

与量块、电感测微计以及扭簧比较仪相比，光栅测微计具有精度高、操作简便、读数快、数据处理简洁等优点。建议以分辨率不大于0.01微米，且精度等级大于0.2微米的光栅测微计为标准[2]。将光栅测微计安装在支架孔内，并将光栅测微计的测头与光栅探测棒的测量表面对准，再将探测器的手轮旋转到相应的检测点，在光栅测微计的显示屏上，读出各点的数值。另外，光栅测微计的示值误差是由各测量段正负行程中检测点的示值误差的最大值与最小值之差确定的。在进行测量前，先进行测量设备的安装工作，选择校准仪测量段的起始位置，然后按尺寸顺序对测量段进行验证，验证的细分测量段应选在较大误差段的前一测量段[3]。测量前，先在工作台上放上一定尺寸的测量块，并调整指示器探头与测量块的接触点，使指示值为零，然后根据选定的测量间隔更换测量块，将校准器的手轮或微分筒旋转至检测点，并读出指示器上各点的误差值。

3 传统的检定方法及其弊端

JJG201-2008《指示类量具检定仪检定规程》中规定，指示类量具检定仪的检定方法是以3等或4等量块、最大公差为±0.1微米的电感测微计或最大公差为 ±1微米的扭簧比较仪为主要标准，对检定仪的示值误差和回程误差进行了检定。此方法有不少弊端：

（1）这种检定方法主要采用手工操作和目视读取的方法，此过程任务繁重，工作效率低，劳动强度大，并对操作者视力损害极为严重，而且人工使用量块不仅温度要求高，而且不可信赖、也并不可靠，容易造成误判和过度容忍。

（2）测量仪器应在仪器的工作状态下进行校准，避免其他因素的干扰，使测试数据更可靠，但传统的校准方法是垂直方向的，工作状态是水平方向的，不能反映仪器的工作状态。

（3）在传统的检定方法中，当量块与电感测微计或扭簧比较仪结合使用时，测试仪受量块尺寸的限制，即检定点的示值误差不能包括未检定点的超差尺寸，从而可能导致检定误差[4]。

（4）对于螺杆横向夹紧检定装置，要求其不能大于10毫米，如果大于10毫米，就需要将量块闭合在量杆端面上，同时，要采用专用支架，防止由于量块自重的影响，且螺杆转动时量块容易滑动，造成测量不准确的问题出现。

（5）在检验各检验点的过程中，更换或研磨量块时，必须用力磨合量块，易造成螺杆位置轻微移动，引起较大的人为误差，也易造成量块工作面磨损。

4 采用高精度长度计的检定方法

采用高精度长度计进行检定时，应在指示式长度计校准器卡盘上安装长度计头。在进行检定的时候，指示量具检定装置的测量杆应移至起始零位。同时，长度计的示值也为零，测量杆移动到相应的检定点停止，比较指示量具检定装置与长度计的示值。

（1）在检定时，采用高精度长度计进行检定，装夹方便，测量效率高，而且可在任何检定点进行检定，便于故障诊断和仪器维修[5]。

（2）指示量具检定装置被检时与其正常工作时状态一致，从而反映出仪器的真实工作状态，使测试数据更加可靠。

（3）采用高精度长度计的检定方法可以减少人工操作，也在一定程度上降低了检定结果的不可靠性，从而提高了检测精度。

5 结语

通过对测量不确定度的评定，以及对指示量具检定装置的重复性和稳定性以及不确定度的验证，从而有效地完成整个装置的检定。同时，计量标准装置需经过管理审核后方可用于指示类计量器具的检定。此外，在企业内部开展计量检定工作时，要充分利用自建的经检定的计量标准装置，这样不仅可以提高单位的计量基本保障工作能力，还可以降低企业的计量成本，同时也可以摆脱对第三方计量机构的依赖。除此之外，要灵活选择计量时间，并缩短计量周期，同时控制计量误差，如此才能更好地为企业的科研生产提供可靠的保证。