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测量单板厚度的器具改进

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2020/06/25

物性测试综合讨论

测量单板厚度的器具改进

游标卡尺测量单板厚度会带来一定的正向误差，因此测量结果总是比相对真值要大。根据这一结果对单板测量工具的改进进行了调查。

调查结果如下

1、现有游标卡尺无法满足单板精确测量的原因。

满足测量准确的一个重要原则是要满足阿贝原则。其定义：“如果要使测量仪器得出正确的测量结果，则必须将仪器的标尺安装在被测件测量中心线的延长线上。”凡违反阿贝原则所产生的误差叫阿贝误差。符合阿贝原则所产生的误差是二次误差，当表尺与被称为测件测量中心线的夹角很小时，此误差可忽略不计。不符合阿贝原则所产生的误差是一次误差，标准尺与被测件的距离越大，误差越大，它是一种不可忽视的误差。公司现用的游标卡尺测量单板厚度为面对面的接触测量，要想满足测量的精确度必须为面对点的测量。因此从设计上来看游标卡尺是违反了阿贝原则的。为减少所产生的测量误差，一方面要提高导轨的加工精度，另一方面在测量时尽量缩短标准尺与被测件的距离。在实际操作游标卡尺测量单板厚度时无法保证每个操作人员进行精确测量。因此使用现有游标卡尺进行单板厚度测量存在一定正向误差。

2、对现有游标卡尺进行改造。

要消除游标卡尺测量单板所带来的误差可以对卡尺进行适当的改造以达到满足阿贝原则的目的。游标卡尺两个接触面，可以将其中一个接触面改造为半球型，从而满足点与面接触这个条件。但我公司现有的条件要进行游标卡尺的改造具有一定难度。要对卡尺改造只能联系特定厂家进行改造。此种方法费时费力因此不建议采纳。

3、采购满足单板测量需要的专用工具。

在市面上有许多专业用于测量我公司产品单板厚度的量具。其中一种数显千分厚度仪结构简单、精度可靠能满足我公司产品测量需要，具体结构见图（1）。

图（1）

数显千分厚度仪

该厚度仪接触面为点对点，可以精确测量单板厚度。且该仪器结构简单操作方便也便于携带。价格方面该器具单价普遍低于1000元要低于我们目前所使用的游标卡尺价格。通过与计量专家黄老师的沟通他认为该种器具从测量范围、精度、重复性和使用方便程度上都可以满足我们的测试需求。

4、建议

由于现有游标卡尺功能繁多易损坏且采购价格昂贵无法满足单板厚度测量精度要求。因此建议使用千分测厚仪来替代进行单板厚度测量。千分测厚仪结构简单不易损坏且满足测量单板厚度的专业要求。建议先采购一件进行试用，效果符合我公司生产要求可以进行推广。替换该种器具不仅可以节约器具的采购成本还能更加准确的监控单板厚度质量。

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