选择千分尺校准用的标准器,核心原则是 **“标准器精度高于被校千分尺精度”**(遵循计量学 “量值传递” 原则),同时需匹配千分尺的量程、类型及校准项目(如零位、示值误差、平行度)。以下是具体选择方法和注意事项:

一、明确核心标准器:标准量块(最常用)

标准量块是千分尺校准(尤其是示值误差校准)的核心标准器,需从以下 4 个维度选择:

1. 精度等级:满足 “1/4 原则”

根据计量规范要求,标准器的允许误差应≤被校千分尺允许误差的1/4(部分严苛场景为 1/10),确保标准器的误差对校准结果影响可忽略。

  • 被校千分尺精度:普通千分尺(量程 0-25mm、25-50mm 等)允许误差通常为 **±0.002mm~±0.004mm**(依据 JJG 21-2008《千分尺》)。

  • 对应量块等级:需选择3 等量块及以上(3 等量块的允许误差为 ±0.0003mm~±0.0008mm,远小于千分尺允许误差);若校准高精度千分尺(如允许误差 ±0.001mm),需升级为2 等量块(允许误差 ±0.0001mm~±0.0003mm)。

注意:避免使用 4 等及以下量块(允许误差≥±0.0012mm),其精度不足,可能导致校准结果不可靠。

2. 量程覆盖:均匀覆盖千分尺测量范围

量块的规格需覆盖被校千分尺的全量程,且校准点需均匀分布(通常选 5-7 个点),避免遗漏关键刻度段的误差。

  • 示例 1:校准 0-25mm 外径千分尺,需选择量块规格:1mm(接近零位)、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm(覆盖全量程,包含起始、中间、终点)。

  • 示例 2:校准 50-75mm 内径千分尺,需选择量块规格:50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm(匹配千分尺的测量区间,不可用 0-25mm 量块拼接,避免拼接误差)。

关键:若千分尺量程较大(如 100-125mm),优先选择单块式量块(避免多块量块拼接,拼接面的间隙会引入额外误差);若必须拼接,需用专用量块粘合剂,且拼接块数≤2 块。

3. 材质与表面质量:保证稳定性和贴合度

  • 材质:优先选择高速钢(HSS)或碳化钨(WC)量块,其硬度高(HRC62 以上)、耐磨性强,长期使用后尺寸稳定性好(线膨胀系数与千分尺材质接近,减少温度误差)。

  • 表面质量:量块测量面需无划痕、锈蚀、麻点,表面粗糙度 Ra≤0.02μm(可用放大镜观察,若有损伤会影响与千分尺测量面的贴合度,导致误差)。

4. 校准状态:必须经检定合格

选择的量块需附带计量检定证书(由具备资质的机构出具),且检定日期在有效期内(通常量块检定周期为 1-2 年)。

  • 证书需包含:量块的实际尺寸(而非标称值,如标称 10mm 的量块,实际尺寸可能为 10.0001mm)、允许误差、检定温度等关键信息,校准千分尺时需用实际尺寸计算示值误差,而非标称值。

二、其他辅助标准器(按需选择)

除标准量块外,校准千分尺的其他项目(如平行度、测力、零位)需匹配对应的辅助标准器:

校准项目辅助标准器选择要求
测量面平行度平行平晶1. 规格与千分尺测量面直径匹配(如 φ8mm 测量面选 φ10mm 平晶);2. 精度等级为 0 级(允许误差≤0.0001mm)。
棘轮测力数显扭矩扳手 / 测力仪1. 量程覆盖千分尺测力范围(通常 6-10N);2. 精度等级≤±1%(确保测力值准确)。
微分筒分度值激光干涉仪1. 分辨率≥0.01μm(可精确测量螺杆移动量);2. 测量范围覆盖千分尺量程(如 0-25mm)。
大型千分尺校准量块支架 / 花岗岩平板1. 平板精度等级为 0 级(平面度≤0.002mm/m);2. 支架需稳定,避免量块倾斜导致测量误差。

三、选择避坑指南

  1. 不盲目追求高等级:若校准普通千分尺(允许误差 ±0.004mm),用 3 等量块即可,无需选 1 等量块(成本高且精度冗余过大,无实际意义)。

  2. 避免混用不同等级量块:同一组校准用的量块需为同一等级(如均为 3 等),不同等级量块的误差差异大,会导致校准结果混乱。

  3. 注意量块的 “使用温度”:量块的检定证书通常标注 “20℃下的实际尺寸”,校准需在 20±2℃环境中进行,若温度偏差大,需通过线膨胀系数修正(钢质量块线膨胀系数:11.5×10⁻⁶/℃)。

  4. 优先选 “成套量块”:若需校准多种量程的千分尺,可选择成套量块(如 103 块 / 套、83 块 / 套),包含常用规格,性价比更高;单块量块适合固定量程千分尺的长期校准。

总结

选择千分尺校准标准器的逻辑:先确定核心标准器(量块)的等级和量程(匹配千分尺精度与量程),再按需搭配辅助标准器(平行平晶、测力仪等),最后验证标准器的检定状态。遵循此逻辑,可确保校准结果的准确性和可靠性,符合计量规范要求。