摘要：钢直尺作为生产生活中最常用的量具，在实际应用中，因为其操作简单、快速、适应性强等特点，常用来测量零件的长度及尺寸等。传统钢直尺检定方法中调整被检尺标有刻线的侧边与标准尺的尺边平行所带来的阿贝误差比较大的问题，本检定系统通过设置合理的标准尺槽和待测尺槽以及基准面，可以将标准尺与待测尺通过基准面平齐，便于检测并达到相应的技术要求，减小阿贝误差，减小零端对齐问题所带来的示值误差，提高工作效率。
关键词：钢直尺；检定系统；研究
1 概述
钢直尺是一种最常见的线纹计量器具，其原理简单，使用方便，在实际生产中的应用非常广泛，因此钢直尺的计量检定就变得尤为重要。现有的钢直尺标准装置已使用多年，测量准确度低，劳动强度大，检测效率低。随着国家对计量行业的高度重视，钢直尺的送检数量也逐渐增加，从而需要更简单，且测量精度满足检测要求的测量装置。另外，现在进行检定钢直尺的方法遵循的是几何计量中的阿贝原则，但是目前的检测方法中调整被检尺标有刻线的侧边与标准尺的尺边平行所带来的阿贝误差比较大；被检钢直尺其零端与三等标准金属线纹尺零端刻线或者任意大尺寸刻线对齐过程中依靠目力观察，这样导致示值误差比较大。因此，钢直尺标准装置的技术改造有必要且已成为当务之急。
2 钢直尺检定系统的研究
2.1 钢直尺检定系统的设计要求
（1）减小测量过程中的阿贝误差；
（2）能够方便、快速和准确地实现对其与找零；
（3）提高检定人员的工作效率。
2.2 钢直尺检定系统的设计原理
请参阅图1-2，图1为钢直尺检定系统结构图。其中：1 为主体台，2 为标准量块，3 为量块槽，4 为标准尺槽5 为待测尺槽。图2 为钢直尺检定系统工作示意图，其中：A 面为三等标准线纹米尺基面，B 面为被测钢直尺基面，C 面为三等标准线纹米尺的非线纹一侧的基面，D 面为被测钢直尺非线纹一侧的基面，E 为四等标准量块的工作面，M6 为螺纹口孔，固定三等标准线纹米尺端面中心位置。
图1 钢直尺检定系统结构图
图2 钢直尺检定系统工作示意图
检定系统采用硬度好、耐磨性强的铝合金材料进行加工。三等标准金属线纹尺放在检定系统的A 面上，被检钢直尺放在检定系统的B 面上，如图2 所示。其中A 面是摆在三等标准金属线纹尺的基面，B 面世摆在被检钢直尺的基面，检定系统上，A 面与C 面的交线是三等标准金属线纹尺平放于A 面侧边靠与C 面的基线。A 面高于B 面1mm，目的是为了使得被检钢直尺带刻线的侧边与三等标准金属线纹尺带刻线的测边在同一个平面上。A 面与B 面的平行度，A 面与C 面的交线、B 面与D 面的交线地平行度非常重要，因为它直接影响阿贝误差。因此A 面与B 面的平行度设计为0.03mm，A 面与C 面的交线，B 面与D 面的交线相对于A 面的平行度设计为0.03mm。在B 面上开一个宽12mm、深3mm 的凹槽，选一四等量块，将量块工作面垂直于B 面放于凹槽中，量块的其中一个工作面作为找零基准面，另一面需紧贴于检定系统上。量块露出凹槽的高度应高于A 基面，故所选量块的规格为8mm。
在检定系统的端面上钻一个螺纹孔，作为用于M6 的螺钉。当三等标准金属线纹尺平放于A 基面靠于A 面与C 面的交线上时，该螺纹孔得位置刚好对应在三等标准金属线纹米尺端面的中心位置，使得螺钉旋转调整时，螺头是处于顶在三等标准金属线纹尺断面的中心位置，保证了调节过程中螺钉对三等准金属线纹尺端面的作用力是与线纹尺的横向轴线基本重合，以免线纹尺在被测螺头旋转顶调节过程中发生偏移。
2.3 钢直尺检定系统的检定方法
请参阅图1-2，将检定系统放置于一级大理石平板上，与三等金属线纹尺和被测钢直尺一起恒温，与三等标准金属线纹米尺放在检定系统的A 基面上，使得三等金属线纹米尺的一个侧边死靠在A 机面与C 面的交线，端面靠在E 面上。调整M6 螺钉，使其顶在三等标准金属线纹尺端面中心，缓慢旋拧螺钉，并借助放大倍数为5倍的放大镜，目测观察三等标准金属线纹尺零刻度线纹与量块的非工作面和工作面棱边对齐。
将被检钢直尺放于B 基面上，使其被检钢直尺的带线刻度侧边死靠在B 基面 与D面交线，同时使其被测检钢直尺端头靠在量块的工作面上。用放大倍数为5 倍的放大镜读取被检钢直尺全长及任一线纹到尺的端面或末端的示值误差。
3 结语
钢直尺作为最简单的长度量具，广泛用于测量零件的尺寸等。然而钢直尺的化检定一直以来是计量部门急需解决的问题之一，寻求一种能够实现快速、高效、精确的检定方法是计量部门的当务之急。
本检定系统通过设置合理的标准尺槽和待测尺槽以及基准面，可以将标准尺与待测尺通过基准面平齐，便于检测并达到相应的技术要求，减小阿贝误差，减小零端对齐问题所带来的示值误差，提高工作效率。
参考文献：
[1] 全寺坤.影像式钢直尺自动检定系统的研制[D].西安理工大学，2018.
[2] 冯斐.钢直尺自动检定系统的研制[D].西安理工大学，2018.
[3] 肖燕萍.关于钢直尺检定及示值误差测量不确定度评定[J].计量与测试技术，2018.
[4] 邓玉湖.钢直尺示值误差的不确定度评定[J].工业计量，2017.
作者简介：
全甫日力，男，1982年05月，单位；新疆巴音郭楞蒙古自治州计量检定所，工程师，研究方向：数字指示秤，钢直尺类计量器具的检定、校准与研究。
论文作者:全甫日力
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/8
标签：直尺论文; 标准论文; 系统论文; 误差论文; 米尺论文; 金属论文; 端面论文; 《基层建设》2019年第23期论文;