量塊的基本特性

1.根據(jù)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG-2003標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，量塊具有以下基本特性。

(1)研合性

量塊在使用過(guò)程中，往往需要將幾塊量塊組合起來(lái)使用。因此，量塊的工作面應(yīng)具有研合性。量塊工作面的表面粗糙度及平面度有嚴(yán)格的要求。若表面上存在著一層不顯著的油膜(厚度約0.02um)，當(dāng)量塊表面相互研合時(shí)，由于分子間的吸力，可使兩者牢牢地研合在一起。

(2)穩(wěn)定性

量塊作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)用于量值傳遞，作為標(biāo)準(zhǔn)尺寸廣泛用于微差比較測(cè)量。因此對(duì)量塊的尺寸及工作面形狀要求具有穩(wěn)定性。量塊的穩(wěn)定性是指量塊的長(zhǎng)度隨時(shí)間變化而保持不變的能力，一般以何年的長(zhǎng)度變化量來(lái)表示，要求不超過(guò)表1.4.6的規(guī)定。

(3)耐磨性

量塊工作面一般在接觸情況下使用．因而很容易產(chǎn)生磨損。量塊的磨損會(huì)使其尺寸減小，影響研合性，縮短使用壽命。因此量塊應(yīng)具有良好的耐磨性。

量塊的耐磨性主要與量塊的材料及材料的熱處理有關(guān)。材料組織細(xì)密、硬度高，耐磨性就好。

量塊工作面的硬度值，按照我國(guó)量塊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，應(yīng)不低于HV 800或HRC 63。

(4)量塊的熱膨脹系數(shù)

量塊作為標(biāo)準(zhǔn)尺寸進(jìn)行比較測(cè)量時(shí)，被測(cè)量的對(duì)象多為鋼件。為減少由于測(cè)量時(shí)的溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度(20℃)的差別而引起測(cè)量誤差的情況，要求量塊的熱膨脹系數(shù)接近鋼的熱膨脹系數(shù)。我國(guó)量塊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：鋼質(zhì)量塊，在溫度為10～30℃之內(nèi)時(shí)，其溫度線膨脹系數(shù)應(yīng)為

a=11.5×10^-6℃^-1

△a=±1×10^-6℃^-1

2．量塊的名詞定義

(1)量塊的中心長(zhǎng)度

量塊的一個(gè)測(cè)量面的中心點(diǎn)到與其相對(duì)的另一測(cè)量面之間的垂直距離定義為量塊的中心長(zhǎng)度，如圖1.4.15所示的L。

(2)量塊(測(cè)量面任意點(diǎn)的)長(zhǎng)度

量塊的一個(gè)測(cè)量面任意點(diǎn)(不包括距離側(cè)面為0.8mm的區(qū)域)，到此量塊另一測(cè)量面之間的垂直距離，定義為量塊(測(cè)量面任意點(diǎn))的長(zhǎng)度，如圖1.4.15所示的L_i。

(3)量塊的標(biāo)稱值

按一定比值復(fù)現(xiàn)長(zhǎng)度單位(m)的量塊長(zhǎng)度稱為量塊的標(biāo)稱值l。如標(biāo)稱值為25 mm，其比值是1：40，復(fù)現(xiàn)長(zhǎng)度單位1m的長(zhǎng)度值。量塊的標(biāo)稱值一般都刻印在量塊上，量塊的標(biāo)稱值又稱為量塊長(zhǎng)度的示值。如圖1.4.16所示。

(4)量塊長(zhǎng)度的實(shí)側(cè)值

用一定的方法，對(duì)量塊的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量所得到的值稱為量塊長(zhǎng)度的實(shí)測(cè)值L(圖1.4.15)。因?yàn)槿魏螠y(cè)量都不可避免地存在測(cè)量不確定度．因此，量塊長(zhǎng)度的實(shí)測(cè)值，只能在一定程度上接近該量塊長(zhǎng)度的真值。

(5)量塊長(zhǎng)度的變動(dòng)量

量塊測(cè)量面上任意點(diǎn)位置(不包括距側(cè)面0.8 mm的區(qū)域)測(cè)得的最大長(zhǎng)度L_im與最小長(zhǎng)度L_im之差的絕對(duì)值(圖1.4.16所示的L_v)，定義為量塊長(zhǎng)度變動(dòng)量。

(6)量塊測(cè)量面的研合性

兩個(gè)量塊的測(cè)量面或一個(gè)量塊的測(cè)量面與一個(gè)玻璃或石英平晶的測(cè)量面之間相互能夠研合的能力。

(7)量塊測(cè)量面的平面度

包容量塊測(cè)量面且距離為最小的兩個(gè)平行平面之間的距離，即為量塊測(cè)量面的平面度。如圖1.4.17所示。

(8)量塊的長(zhǎng)度偏差

量塊長(zhǎng)度的實(shí)測(cè)值與其標(biāo)稱長(zhǎng)度之差，稱為量塊長(zhǎng)度的偏差或簡(jiǎn)稱偏差。如圖1.4.16所示的-D和＋D，即這一偏差的允許值。

(9)量塊長(zhǎng)度示值誤差

刻印在量塊上的長(zhǎng)度標(biāo)稱值Z與該量塊長(zhǎng)度的實(shí)測(cè)值L之差△稱為該量塊的長(zhǎng)度示值誤差，即

△=l-L

(10)量塊長(zhǎng)度的修正值

在量塊長(zhǎng)度使用中和長(zhǎng)度測(cè)量結(jié)果處理中，為消除量塊長(zhǎng)度的示值誤差或消除長(zhǎng)度測(cè)量過(guò)程中其他系統(tǒng)誤差而引入的修正值C，可用下式表示，即

△＝L-l＝-△

(11)量塊長(zhǎng)度的穩(wěn)定性

用量塊長(zhǎng)度每年的變化量L_c來(lái)表示量塊長(zhǎng)度的穩(wěn)定度，可用下式表示，即

式中：L₁為被測(cè)量塊考察期間測(cè)得的長(zhǎng)度；L₂為被測(cè)量塊考察期間末次測(cè)得的長(zhǎng)度；Y為以年為單位考察穩(wěn)定度的期限。

(12)量塊長(zhǎng)度的測(cè)量總不確定度

量塊中心長(zhǎng)度的測(cè)量誤差是指量塊中心長(zhǎng)度實(shí)測(cè)尺寸L與真實(shí)尺寸X之差，可用下式表示，即

δ＝L-X

量塊的真實(shí)尺寸X是無(wú)法知道的，但通過(guò)分析測(cè)量過(guò)程中種種測(cè)量誤差，可以估算出測(cè)量誤差大小范圍，進(jìn)而判斷實(shí)測(cè)尺寸與真實(shí)尺寸的接近程度。如果用一定的方法，對(duì)真實(shí)尺寸為X的量塊進(jìn)行多次測(cè)量，測(cè)得一系列尺寸L₁，L₂，L₃， ...，L_n，那么可寫出每次測(cè)量誤差如下：

δ₁＝L₁-X

δ₂=L₂-X

δ₃=L₃-X

...

δ_n＝L_n-X

當(dāng)測(cè)量次數(shù)n足夠大時(shí)，算術(shù)平均值

將會(huì)十分接近其真實(shí)尺寸X，如果所有的實(shí)測(cè)尺寸L_i有99％的概率是在給定的測(cè)量誤差δ以內(nèi)，這個(gè)給定的測(cè)量誤差即為測(cè)量的不確定度。

在量塊測(cè)量中，如未特殊說(shuō)明，一般都用測(cè)量的不確定度來(lái)描述量塊長(zhǎng)度的測(cè)量準(zhǔn)確度。

量塊的基本特性