如何正确使用高精度光栅测长机校准量块

由于量块作为长度基准的特殊性，因此需要保证它在有效使用期限内的长期数据稳定性，定期对它的长度数据进行校准，得到它的长期数据变化趋势才能有效预防失效。目前，校准量块的主要方法是测长机的接触式测量法，高精度光栅测长机在校准量块过程中容易受到仪器精度、环境因素等影响，因此想要很准确地校准出量块的真值需要分析造成校准误差的真实原因。

随着超高精密导轨技术、高精密加工技术、高精度温度修正补偿、高精密光栅技术和智能化软件等关键技术的成熟应用，通过有效的补偿手段及系统误差补偿，可以有效的对量块进行准确的校准。下面介绍SJ5100高精度光栅测长机校准量块的方法，分析检测方法的影响因素，通过实验验证，分析造成校准量块的主要误差并论证解决方法。

 

使用高精度光栅测长机校准量块示意图

· 校准误差分析
 

环境原因
 

1) 实验室环境温度不稳定，导致量块温度快速变化，传感器无法真实反映量块温度；

 

解决办法：尽量将校准量块的实验室环境温度控制到20±1℃/20±0.5℃范围内，或在校准量块时监控环境温度在合适范围内进行量块校准。

 

2) 环境温度梯度问题，量块放置在工作桌上恒温，由于实验室空间大，温度空间梯度变化大导致量块温度与仪器温度差异大，从而产生温度传递温漂。

 

解决办法：在指定的空间位置进行恒温（工作台上，同仪器主机保持温度接近一致），材料温度传感器贴附在量块表面，环境温度传感器贴附在尾座测杆附近。

 

· 操作引入误差

1) 操作人员未带手套导致人体温度快速传递到量块上，导致量块温度不均匀；

 

解决办法：正确佩戴手套操作，在接触时尽量快速操作，避免接触温度传感器的金属壳体。

2) 量块艾力支点支撑调节位置未在量块艾力支点刻线附近导致量块支撑变形；

 

解决办法：对准量块的艾力支点刻线装夹量块，保证支撑位置正确。

3) 测帽表面脏污未去除。

解决办法：使用工业酒精擦拭测帽及测杆表面，擦拭完恒温一段时间再进行测量。

· 仪器系统误差

1) 仪器重复性及示值误差。

 

解决办法：采用不同精度等级的测长机校准不同等级的量块。