读数显微镜属于光学机械式计量仪器,主要作为几何量计量仪器中的瞄准定位读数装置,也可单独用于刻线宽度、间距等长度量的测量;测量显微镜、小型、大型和万能显微镜都属于工具显微镜类光学计量仪器,主要用于测量精密机械零件的长度、角度、锥度、形状和螺纹参数等。
因为计量仪器的示值误差是仪器最基本的计量性能,是反映仪器优劣和准确度高低的主要参数,所以依据JJG 57l—2004《读数、测量显微镜检定规程》和JJG 56—2000《工具显微镜检定规程》对读数、测量、沧州欧谱工具显微镜进行计量检定时,其示值误差是一个非常重要的检定项目,需要检定人员作出科学准确的评价。下面就检定这些仪器的示值误差时,检定人员需要注意的事项作一些归纳和探讨。
1检定中需要注意的事项
1.1 检定用标准器玻璃刻度尺的选用
(1)对于分度值为0.0025mm、0.001mm、0.0005mm的读数显微镜,选用分度值为0.0lmm,测量范围为(0~1)mm,U=0.21um(k=3)的专用玻璃刻度尺;对于分度值为0.0lmm,0.005mm的读数显微镜,选用分度值为0.1mm,测量范围为(0—10)mm,U=0.5um(k=3)的专用玻璃刻度尺。
(2)对于测量显微镜,大、小型和万能工具显微镜,选用分度值为1mm,测量范围为l00mm和(或)200mm,(k=2.8)的二等标准玻璃刻度尺。
1.2目镜类型的选择
针对具有多种目镜类型的仪器,如大、小型工具显微镜有测角目镜、螺纹轮廓目镜、圆弧轮廓目镜三种目镜类型,万能工具显微镜有测角目镜、螺纹轮廓目镜、圆弧轮廓目镜和双像目镜四种目镜类型,这些目镜因测量对象的不同而需要具体选择并调换使用。所以,在检定仪器的示值误差时需要注意选择适合的目镜。对于大、小型和万能工具显微镜来说,规程要求选用轮廓目镜,这里要注意该目镜实际是指螺纹轮廓目镜。
另外,对规程中没有明确作出规定的,则可以根据对线瞄准定位简单方便、对线准确度高的原则来选择目镜类型,如测量显微镜要选用带米字分划板的目镜。
1.3物镜放大倍数的选择
由于大、小型和万能工具显微镜有1×、1.5×、3 X、5 X四种放大倍数的物镜组可以更换使用;测量显微镜有4 X、10 X、40×三种放大倍数的物镜组可以调换使用。所以在检定仪器示值误差时,要注意选择安装放大倍数与玻璃刻度尺相适应的物镜,使被放大了的玻璃刻度尺的刻线像与仪器成像面上相应的标准刻线相当。无损检测资源网因此,大、小型和万能工具显微镜要选用放大倍数为3 X的物镜;测量显微镜要选用放大倍数为4 X的物镜。
1.4使用玻璃刻度尺时的安放方式
玻璃刻度尺被检定时,其刻线表面朝着显微镜物镜安放或背着物镜安放得到的检定结果是不相同的。前者是刻线不经过玻璃刻度尺的厚度而直接进入显微镜得到的:后者则是刻线先经过玻璃刻度尺的厚度然后再进入显微镜所得。由于后者玻璃刻度尺非刻线表面的平面度会影响光束的折射而造成误差,故二者的安放方式不同,得到的检定结果也是不相同的。
因此,在使用玻璃刻度尺检定仪器示值误差时,一定要注意它的使用安放方式应该与其检定证书中注明的检定安放方式一致。
1.5注意调整玻璃刻度尺至检定状态
(1)检定大、小型和万能工具显微镜以及测量显微镜时,调整玻璃刻度尺达到的检定状态。
①将玻璃刻度尺安放在仪器玻璃工作台的中间位置,使其零位刻线与仪器毫米刻度尺的零位方向一致并位于仪器毫米刻度尺的零刻线附近;
②调整仪器视度和焦距,使玻璃刻度尺的零端刻线和末端刻线在仪器显微镜视场内同样清晰;
③调整仪器工作台,使玻璃刻度尺的轴线平行于仪器受检方向的行程。
(2)检定读数显微镜时,调整玻璃刻度尺达到的检定状态。
①先将读数显微镜安装在专用检定装置上,再把专用玻璃刻度尺安放在专用检定装置的工作台上。然后调整视度和焦距,使专用玻璃刻度尺的刻线清晰地成像在读数显微镜的视场内;
②对于分度值为0.001mm和0.0005mm的读数显微镜,调整专用检定装置的工作台,使专用玻璃刻度尺的轴线与读数显微镜中0.1mm刻度尺的轴线平行;对于分度值为0.01ram、0.005mm、0.0025mm的读数显微镜,调整专用检定装置的工作台,使专用玻璃刻度尺的轴线方向与读数显微镜视场中的十字线移动方向一致。
(3)检定状态的保持。
调整好的检定状态在整个检定过程中必须被持续可靠地保持。为了防止其在工作台的运动过程中发生变化,可在完成所有调整工作后用橡皮泥(或其它方法)固定玻璃刻度尺在工作台上的位置。固定时注意不得影响调整好的检定状态,否则需要重新调整。
1.6瞄准对线的标准
用仪器目镜分划板上的刻线对玻璃刻度尺上的刻线影像瞄准对线,是为了准确地确定仪器各受检点的被测尺寸相对于玻璃刻度尺标准尺寸的相对位置,以便进行比较和读数。对线质量的优劣,无损检测资源网是决定仪器示值误差检定准确度的主要因素之一。因此,瞄准对线必须做到规范准确和一致,以便减小对线误差,提高测量准确度。
(1)对于大、小型和万能显微镜以及分度值为0.001mill、0.0005ram的读数显微镜,它们的瞄准方式是双线对称跨单线,瞄准对线时的标准要达到刻线对称居中,即左右间隙相等。
(2)对于测量显微镜和分度值为0.01ram、0.005mm、0.0025ram的读数显微镜,它们的瞄准方式是单线符合,瞄准对线时的标准要做到刻线的中线对准轮廓线,使其一半在外、一半在内,即为半宽压线。
1.7对玻璃刻度尺刻线尺寸的使用
在两个检定规程中都明确规定对仪器各受检点的示值误差进行计算时,要使用玻璃刻度尺在每一受检点相对零点的实际尺寸。也就是说,使用玻璃刻度尺的刻线尺寸时,不能直接用其名义值,而是必须按玻璃刻度尺的实际偏差值对名义值进行修正,然后使用修正后得到的实际尺寸。另外这些实际尺寸的使用是有前提条件的,即只有当使用玻璃刻度尺检定仪器示值误差时的使用安放方式与检定证书中注明的玻璃刻度尺的检定安放方式一致时使用才正确,否则就是错误使用。
2对检定规程的疑问
在JJG 56--2000《工具显微镜》第5.3.14条中规定,检定仪器的示值误差时,放置玻璃刻度尺时它的刻线面要背着物镜。由于所用玻璃刻度尺的检定证书中注明的是测量时其刻线面向上放置,所以规程的规定正好与玻璃刻度尺被检定时的放置方式相反。这就造成了玻璃刻度尺的正着检定反着使用的不良现象,对正确使用玻璃刻度尺检定仪器示值误差和正确使用玻璃刻度尺的实际尺寸计算仪器示值误差都带来了不利影响,导致仪器示值误差的检定失去了可靠性和准确性。
为此我们查找了文献[1]、[2]、[3]中的相关内容,确认它们对使用玻璃刻度尺检定工具显微镜示值误差的介绍说明中,都没有提及玻璃刻度尺刻线面的放置情况。如果此项规定很重要和很必要,为什么这些文献当中都没有给出明确的说明和强调呢?基于此,我们对JJG 56--2000《工具显微镜》和JJG 571_2004《读数、测量显微镜》提出以下疑问:
(1)检定工具显微镜的示值误差时,为什么所用玻璃刻度尺的刻线面要背着物镜放置?如果朝着物镜(即刻线面向上)放置对检定会产生怎样的影响?如果必须遵照规程要求背着物镜放置而又与玻璃刻度尺的检定放置情况相反,这对仪器示值误差检定又会产生什么样的影响?
(2)对于同为显微光学系统的读数、测量显微镜,为什么其检定规程第6.3.12条显微镜的示值误差规定中对玻璃刻度尺如何放置没有任何说明和要求?那么到底该如何放置玻璃刻度尺才是正确的呢?
3结束语
本文结合实际工作情况,围绕检定规程JJG 56—2000《工具显微镜》和JJG 57l—2004《读数、测量显微镜》,总结说明了大、小型和万能工具显微镜以及读数、测量显微镜在示值误差检定中需要注意的事项。这些事项在规程中没有详细的说明,但却是仪器检定人员需要了解和掌握的。这些检定细节的注重,对改善和提高仪器的检定质量有着积极的作用。另外,对两个检定规程中的疑问,希望相关部门能给出一个科学、合理的说明,并在规程修订时将这些问题考虑进去,以确保仪器检定能够科学、准确、规范地进行。
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