量塊的基本特性

量塊的基本特性

1.根據(jù)國家計量檢定規(guī)程JJG-2003標準規(guī)定，量塊具有以下基本特性。

(1)研合性

量塊在使用過程中，往往需要將幾塊量塊組合起來使用。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)，當量塊表面相互研合時，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

量塊作為計量標準用于量值傳遞，作為標準尺寸廣泛用于微差比較測量。因此對量塊的尺寸及工作面形狀要求具有穩(wěn)定性。量塊的穩(wěn)定性是指量塊的長度隨時間變化而保持不變的能力，一般以何年的長度變化量來表示，要求不超過表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)。材料組織細密、硬度高，耐磨性就好。

量塊工作面的硬度值，按照我國量塊標準規(guī)定，應(yīng)不低于HV 800或HRC 63。

(4)量塊的熱膨脹系數(shù)

量塊作為標準尺寸進行比較測量時，被測量的對象多為鋼件。為減少由于測量時的溫度與標準溫度(20℃)的差別而引起測量誤差的情況，要求量塊的熱膨脹系數(shù)接近鋼的熱膨脹系數(shù)。我國量塊標準規(guī)定：鋼質(zhì)量塊，在溫度為10～30℃之內(nèi)時，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)量塊的中心長度

量塊的一個測量面的中心點到與其相對的另一測量面之間的垂直距離定義為量塊的中心長度，如圖1.4.15所示的L。

(2)量塊(測量面任意點的)長度

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

(3)量塊的標稱值

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

(4)量塊長度的實側(cè)值

用一定的方法，對量塊的長度進行測量所得到的值稱為量塊長度的實測值L(圖1.4.15)。因為任何測量都不可避免地存在測量不確定度．因此，量塊長度的實測值，只能在一定程度上接近該量塊長度的真值。

(5)量塊長度的變動量

量塊測量面上任意點位置(不包括距側(cè)面0.8 mm的區(qū)域)測得的最大長度L_im與最小長度L_im之差的絕對值(圖1.4.16所示的L_v)，定義為量塊長度變動量。

(6)量塊測量面的研合性

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

(7)量塊測量面的平面度

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

(8)量塊的長度偏差

量塊長度的實測值與其標稱長度之差，稱為量塊長度的偏差或簡稱偏差。如圖1.4.16所示的-D和＋D，即這一偏差的允許值。

(9)量塊長度示值誤差

刻印在量塊上的長度標稱值Z與該量塊長度的實測值L之差△稱為該量塊的長度示值誤差，即

△=l-L

(10)量塊長度的修正值

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

△＝L-l＝-△

(11)量塊長度的穩(wěn)定性

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

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

(12)量塊長度的測量總不確定度

量塊中心長度的測量誤差是指量塊中心長度實測尺寸L與真實尺寸X之差，可用下式表示，即

δ＝L-X

量塊的真實尺寸X是無法知道的，但通過分析測量過程中種種測量誤差，可以估算出測量誤差大小范圍，進而判斷實測尺寸與真實尺寸的接近程度。如果用一定的方法，對真實尺寸為X的量塊進行多次測量，測得一系列尺寸L₁，L₂，L₃， ...，L_n，那么可寫出每次測量誤差如下：

δ₁＝L₁-X

δ₂=L₂-X

δ₃=L₃-X

...

δ_n＝L_n-X

當測量次數(shù)n足夠大時，算術(shù)平均值

將會十分接近其真實尺寸X，如果所有的實測尺寸L_i有99％的概率是在給定的測量誤差δ以內(nèi)，這個給定的測量誤差即為測量的不確定度。

在量塊測量中，如未特殊說明，一般都用測量的不確定度來描述量塊長度的測量準確度。

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