如何正確使用高精度光柵測長機(jī)校準(zhǔn)量塊

      由于量塊作為長度基準(zhǔn)的特殊性，因此需要保證它在有效使用期限內(nèi)的長期數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，定期對它的長度數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到它的長期數(shù)據(jù)變化趨勢才能有效預(yù)防失效。目前，校準(zhǔn)量塊的主要方法是測長機(jī)的接觸式測量法，高精度光柵測長機(jī)在校準(zhǔn)量塊過程中容易受到儀器精度、環(huán)境因素等影響，因此想要很準(zhǔn)確地校準(zhǔn)出量塊的真值需要分析造成校準(zhǔn)誤差的真實(shí)原因。

      隨著超高精密導(dǎo)軌技術(shù)、高精密加工技術(shù)、高精度溫度修正補(bǔ)償、高精密光柵技術(shù)和智能化軟件等關(guān)鍵技術(shù)的成熟應(yīng)用，通過有效的補(bǔ)償手段及系統(tǒng)誤差補(bǔ)償，可以有效的對量塊進(jìn)行準(zhǔn)確的校準(zhǔn)。下面介紹SJ5100高精度光柵測長機(jī)校準(zhǔn)量塊的方法，分析檢測方法的影響因素，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，分析造成校準(zhǔn)量塊的主要誤差并論證解決方法。

使用高精度光柵測長機(jī)校準(zhǔn)量塊示意圖

校準(zhǔn)流程圖

校準(zhǔn)誤差分析

• 環(huán)境原因

     1) 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度不穩(wěn)定，導(dǎo)致量塊溫度快速變化，傳感器無法真實(shí)反映量塊溫度；

      解決辦法：盡量將校準(zhǔn)量塊的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度控制到20±1℃/20±0.5℃范圍內(nèi)，或在校準(zhǔn)量塊時(shí)監(jiān)控環(huán)境溫度在合適范圍內(nèi)進(jìn)行量塊校準(zhǔn)。

      2) 環(huán)境溫度梯度問題，量塊放置在工作桌上恒溫，由于實(shí)驗(yàn)室空間大，溫度空間梯度變化大導(dǎo)致量塊溫度與儀器溫度差異大，從而產(chǎn)生溫度傳遞溫漂。

      解決辦法：在確定的空間位置進(jìn)行恒溫（工作臺上，同儀器主機(jī)保持溫度接近一致），材料溫度傳感器貼附在量塊表面，環(huán)境溫度傳感器貼附在尾座測桿附近。

• 操作引入誤差

      1) 操作人員未帶手套導(dǎo)致人體溫度快速傳遞到量塊上，導(dǎo)致量塊溫度不均勻；

      解決辦法：正確佩戴手套操作，在接觸時(shí)盡量快速操作，避免接觸溫度傳感器的金屬殼體。

      2) 量塊艾力支點(diǎn)支撐調(diào)節(jié)位置未在量塊艾力支點(diǎn)刻線附近導(dǎo)致量塊支撐變形；

      解決辦法：對準(zhǔn)量塊的艾力支點(diǎn)刻線裝夾量塊，保證支撐位置正確。

      3) 測帽表面臟污未去除。
      解決辦法：使用工業(yè)酒精擦拭測帽及測桿表面，擦拭完恒溫一段時(shí)間再進(jìn)行測量。

• 儀器系統(tǒng)誤差

     1) 儀器重復(fù)性及示值誤差。

      解決辦法：采用不同精度等級的測長機(jī)校準(zhǔn)不同等級的量塊。