長度測量工具
文章出處：http://www.hunchen.cn/責任編輯：消防檢測儀器設備人氣：678發表時間：2020-09-21 14:03:18
長度測量工具是指將被測長度與已知長度比較，從而得出測量結果的工具，簡稱測量工具。長度測量工具包括量規、量具和量儀。習慣上常把不能指示量值的測量工具稱為量規；把能指示量值，拿在手中使用的測量工具稱為量具；把能指示量值的座式和上置式等測量工具稱為量儀。
最早在機械制造中使用的是一些機械式測量工具，例如角尺、卡鉗等；16世紀，在火炮制造中已開始使用光滑量規；1772年和1805年，英國的瓦特和莫茲利等，先后制造出利用螺紋副原理測長的瓦特千分尺和校準用測長機；19世紀中葉以后，又出現了類似于現代機械式外徑千分尺和游標卡尺的測量工具；19世紀末期，出現了成套量塊。
繼機械測量工具之后出現的是一批光學測量工具。19世紀末，首先出現立式測長儀；20世紀初，出現測長機；到20年代，已經在機械制造中應用投影儀、工具顯微鏡、光學測微儀等進行測量；1928年出現氣動量儀，它是一種適合在大批量生產中使用的測量工具。
電學測量工具是30年代出現的。最初的是利用電感式長度傳感器制成的界限量規和輪廓儀；50年代后期，出現了以數字顯示測量結果的坐標測量機；60年代中期，在機械制造中已應用帶有電子計算機輔助測量的坐標測量機；至70年代初，又出現計算機數字控制的齒輪量儀。至此，測量工具進入應用電子計算機的階段。
測量工具通常按用途分為通用測量工具、專類測量工具和專用測量工具三類；還可按工作原理分為機械、光學、氣動、電動和光電等類型，這種分類方法是由測量工具的發展歷史形成的。現代很多測量工具已經發展成為同時采用精密機械、光、電等原理，并與電子計算機技術相結合的測量工具，因此，這種分類方法僅適用于工作原理單一的測量工具。
通用測量工具是指可以測量多種類型工件的長度或角度的測量工具。這類測量工具的品種規格最多，使用也最廣泛，有量塊、角度量塊、多面棱體、正弦規、卡尺千分尺、百分表、多齒分度臺、比較儀、激光干涉儀、工具顯微鏡、三坐標測量機等。
專類測量工具是指用于測量某種幾何參數、形狀和位置誤差等的測量工具。主要有直線度和平面度測量工具，如直尺、平尺、平晶水平儀、自準直儀等；表面粗糙度測量工具，如表面粗糙度樣塊、光切顯微鏡、干涉顯微鏡和表面粗糙度測量儀等；圓度和圓柱度測量工具，如圓度儀、圓柱度測量儀等；齒輪測量工具，常見的有齒輪綜合檢查儀、漸開線測量儀、周節測量儀、導程儀等；螺紋測量工具等。
專用測量工具是指僅適用于測量某特定工件的尺寸、表面粗糙度、形狀和位置誤差等的測量工具。常見的有自動檢驗機、自動分選機、單尺寸和多尺寸檢驗裝置等。
長度測量工具的組成結構主要有已知長度、定位瞄準、放大細分和顯示記錄等部分。量規基本上只有已知長度部分。在一些量具、量儀中，這幾部分也不是截然分開的，有的放大細分和顯示實際上是一個部分，例如百分表類測量工具；有的瞄準、放大細分和顯示等部分是一個部件，例如讀數顯微鏡等。
定位瞄準部分是用于確定被測長度與已知長度的相對位置，使兩者能正確地比較，從而得到準確的量值的機構。有接觸式和不接觸式兩種定位瞄準方法。
放大細分部分是把已知長度中的最小單位長度放大細分，使之能準確地分辨出已知長度與被測長度的微小差值的機構，主要有機械、光學、氣動、電學和光電等類型。
顯示記錄部分是將測量結果顯示、記錄出來的機構。常見的顯示記錄方法有刻度指示、記錄顯示、數字顯示和圖象顯示等。
設計測量工具，應盡可能遵守阿貝原則。它是德國的阿貝在19世紀60年代提出的。他認為，在長度測量中，被測長度應位于線紋尺刻度中心線的延長線上。按此原則設計的測量工具，由導軌直線度誤差引起的測量誤差是二階誤差，一般可以忽略不計，這樣就可以獲得精確的測量結果。
在測量工具設計中也可采用愛賓斯坦平行光學系統，來補償由于導軌誤差引起的測量誤差，或采用電子計算機自動修正由于導軌誤差和被測長度定位不正確等引起的測量誤差。除了阿貝原則外，設計時應考慮的還有測量鏈最短原則、基面統一原則等。
測量工具按檢定規程檢定合格后，方能使用。一般是利用長度標準器檢定，例如用量塊檢定千分尺和卡尺；用標準線紋尺檢定比長儀和測長機等。
利用兩臺以上相同精度等級的測量工具相互對比，以確定其精確度。這種方法適用于評定一些精度等級很高的測量工具，例如激光干涉儀、激光干涉比長儀等，因為對于這類高精度的測量工具，沒有合適精度的長度標準器可供檢定之用。
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