千分尺的校准需依据国家计量规范（如 JJG 21-2008《千分尺检定规程》） 执行，核心是通过 “标准器具” 与千分尺测量值对比，修正误差。不同校准项目（如示值误差、平行度、测量力）需搭配专用工具，整体可分为 “核心标准器具”“辅助测量工具” 和 “环境控制工具” 三类，具体如下：

一、核心标准器具：校准精度的基准来源

这类工具是千分尺校准的 “标尺”，需经更高等级计量检定合格（如 0 级、1 级），确保自身精度远高于被校准千分尺（通常精度是千分尺的 3-5 倍），主要包括：

1. 标准量块（最核心）

用于校准千分尺的示值误差（即千分尺读数与实际尺寸的偏差），是所有千分尺（包括双圆头、单圆头）校准的基础工具。

  • 类型选择：

    • 通常选用 “矩形量块”（如 GB/T 6093 标准），材质为高速钢或硬质合金（耐磨性强，尺寸稳定性高）；

    • 精度等级：校准 0.001mm 精度的千分尺，需用0 级或 1 级量块（0 级量块的尺寸偏差≤±0.0001mm，远高于千分尺精度）；

  • 规格搭配：需覆盖千分尺的测量范围（如 0-25mm 千分尺，搭配 1mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm 等规格，确保 “全量程校准”，避免局部误差遗漏）；

  • 使用场景：将量块置于千分尺测砧与测微螺杆之间，读取千分尺读数，对比 “读数 - 量块实际尺寸”，若偏差超 0.001mm，需调整千分尺（如拧动校准螺丝）。

2. 标准线材（针对双圆头千分尺）

双圆头千分尺的核心应用是测量线材 / 丝材，需用标准线材校准其 “曲面接触场景下的示值精度”，补充标准量块的平面接触校准缺陷。

  • 关键参数：

    • 材质：与被测量工件一致（如测铜丝用铜标准线材，测钢丝用钢标准线材，避免热膨胀系数差异导致的误差）；

    • 精度：直径偏差≤±0.0005mm，圆度≤0.0003mm；

  • 使用场景：将标准线材置于双圆头之间，重复测量 3 次，取平均值与线材标准直径对比，验证双圆头同轴度、球面度是否正常（若偏差大，需修正圆头位置或更换圆头）。

3. 千分尺校准器（便捷式校准工具）

适用于现场快速校准（如车间生产线），可替代标准量块实现 “一键式示值校准”，效率更高。

  • 工作原理：内置高精度 “位移传感器”（精度≤0.0001mm）和 “标准砧座”，千分尺测量校准器的标准尺寸后，校准器直接显示 “千分尺示值误差”；

  • 优势：无需频繁更换量块，适合批量千分尺校准（如工厂多台千分尺同步校准），但精度略低于 0 级量块，通常用于 “日常核查”，定期仍需用标准量块做精准校准。

二、辅助测量工具：校准细节偏差的检测

这类工具用于校准千分尺的 “结构偏差”（如平行度、同轴度、球面度），确保机械结构符合精度要求，主要包括：

1. 工具显微镜（或测量显微镜）

用于检测双圆头的尺寸、球面度及同轴度，是双圆头千分尺特有的校准工具。

  • 功能：

    • 放大倍数 20-100 倍，可清晰观察双圆头的球面形态（如是否磨损成 “扁球形”）；

    • 测量圆头直径（确保两个圆头直径一致，偏差≤0.0005mm）；

    • 检测双圆头轴线是否同轴（通过十字线对准圆头中心，判断偏移量）；

  • 使用场景：若双圆头磨损或尺寸不一致，需先用工具显微镜确认偏差，再决定是否更换圆头或调整位置。

2. 平行度检查仪（或平面平晶）

用于校准千分尺测砧与测微螺杆的平行度（单圆头千分尺测砧为平面，双圆头测砧为圆头，需搭配专用附件）。

  • 平面平晶（针对单圆头）：利用 “光学干涉条纹” 检测测砧平面与平晶的贴合度，若干涉条纹均匀，说明平行度合格（偏差≤0.001mm/10mm）；

  • 平行度检查仪（针对双圆头）：内置 V 型架固定双圆头，通过位移传感器检测两个圆头的轴线是否与测量方向平行，避免 “斜向接触” 导致的误差。

3. 测力计（或拉力计）

用于校准千分尺的测量力（千分尺通常带恒力装置，如棘轮，标准测量力为 6N-8N）。

  • 类型：选用 “数显式测力计”，精度≤0.1N，量程 0-20N；

  • 使用场景：将测力计一端连接测砧，另一端连接测微螺杆，转动微分筒至恒力装置触发，读取测力计数值 —— 若力值超 6-8N，需调整恒力装置的弹簧力度（如拧紧 / 拧松弹簧螺丝）。

4. 杠杆表（或百分表）

用于校准千分尺测微螺杆的直线度（避免螺杆弯曲导致的位移偏差）。

  • 操作方式：将杠杆表固定在千分尺支架上，表头触测微螺杆侧面，缓慢转动螺杆，若杠杆表读数波动≤0.0005mm，说明螺杆直线度合格；若波动大，需更换螺杆或修正装配偏差。

三、环境控制工具：确保校准条件稳定

千分尺校准对环境温湿度、振动敏感（温度偏差会导致材料热变形，振动会影响读数稳定性），需搭配环境控制工具：

1. 恒温恒湿箱（或校准实验室）

  • 核心参数：温度控制在 20℃±2℃（千分尺校准标准温度），湿度控制在 40%-60%；

  • 作用：避免因温湿度波动导致标准量块（如钢质）与千分尺（钢质）、被测工件（如铜、塑料）的热膨胀系数差异引入误差（如温度每偏差 1℃，钢质千分尺尺寸偏差约 11.5×10⁻⁶/℃）。

2. 防振台（或减震垫）

  • 适用场景：在车间等振动环境校准的，需将千分尺和标准器具放在防振台上（振动频率≤5Hz，振幅≤0.0001mm）；

  • 作用：避免振动导致千分尺与标准器具的接触点位移，确保读数稳定（如振动会导致标准量块与测砧贴合不紧密，引入 “假误差”）。

总结：不同校准项目的工具搭配

校准项目核心工具辅助工具
示值误差（通用）0 级 / 1 级标准量块、千分尺校准器恒温恒湿箱、防振台
示值误差（双圆头）标准线材工具显微镜、V 型架
双圆头尺寸 / 球面度工具显微镜照明装置
测砧与螺杆平行度平面平晶（单圆头）、平行度检查仪（双圆头）杠杆表
测量力数显式测力计工装夹具（固定千分尺）
螺杆直线度杠杆表（或百分表）磁力表座

需注意：千分尺校准工具自身需定期 “溯源”（如 0 级量块需每 2 年送国家级计量机构检定），确保工具精度可靠；非专业人员切勿自行用普通工具（如直尺、普通卡尺）校准，否则会导致千分尺精度失效。