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测长仪测头错位对环规测量造成的误差分析

发布时间:2013-03-08

在测长仪上测量环规内径尺寸时,采用的是比较差值的方法,即先用仪器配套的φ50mm的标准环规对零位,然后换上被测环规比较两次测量的差值,通过计算得出被测环规的实际尺寸。在测量过程中,仪器安装调整不当,测钩的弯曲变形以及测量杆与尾管外圆不同轴等因素都会引起两个测头产生相互错位,从而产生极大的测量误差。在此以下图为例对其进行分析:

 


如图所示,假设标准环规直径为φ1,被测环规直径为φ2,测头错位量为e,测量时找准拐点,一测点在测量方向最大直径处与A点接触,另一测点分别与标准环规和被测环规内孔壁B1、B2点接触,δ1,δ2分别为标准环规和被测环规对孔径的偏移量.被测环规实际测量值:φ=B2B1+φ1被测环规真实值:φ2=B2B1+φ1-(δ1)+(δ2)测量误差:δ=φ-φ2=δ2-δ1在相似三角形AB1C1与B1C1D1中,δ1/e=e/(φ1-δ1),故δ1=e2/(φ1-δ1),由于φ1远大于δ1,φ1-δ1≈φ1,则有δ1=e2/φ1在相似三角形AB2C2与B2C2D2中,δ2/e=e/(φ2-δ2),故δ2=e2/(φ2-δ2),由于φ2远大于δ2,φ2-δ2≈φ2,则有δ2=e2/φ2测量误差:δ=δ2-δ1=(e2/φ2)-(e2/φ1)若测头错位量为0.5mm,标准环规内径尺寸为50mm,则如下尺寸被测环规的测量误差如下:

 

 例如:当被测直径为20mm的环规与直径为50mm的标准环规比较测量,在测头错位量为0.5mm的情况下,实际测量值为19.9933mm,则被测环规真实值应为:19.9933+0.0075=20.0008(mm)由此可见,当被测环规内径尺寸小于标准环规时,实际测量值小于真实值;当被测环规内径尺寸等于标准环规时,实际测量值等于真实值;当被测环规内径尺寸大于标准环规时,实际测量值大于真实值。为了提高测量准确度,应选择与被测环规尺寸相一致的标准环规进行比较测量,如果没有尺寸相同的标准环规,则应该选择接近被测环规尺寸的标准环规进行测量。在有条件的情况下,应尽量配备多种尺寸标准环规以减少因测头错位带来的测量误差