浅谈检定量块的长度稳定度时应注意的几个问题

王颖 王敏

摘要：在量块检定工作中，有必要对其长度稳定度充分控制。首先，对于其中的“稳定度”来说，指的是测量仪器维持自身计量特性随时间恒定的能力。制造量块的材料、机械加工应力以及热处理后材料结构的变化等指标，均会影响量块的长度稳定度。为了使量块的长度稳定度得到有效保障，本课题重点围绕“检定量块的长度稳定度时需注意的问题”进行分析研究。

关键词：量块检定;测量仪器;长度稳定度;问题

长期工作实践证明，在制造量块材料、机械加工应力以及热处理材料组织结构等指标发生改变的情况下，会导致量块出现伸长、收缩以及变形等变化，进一步使量块的长度稳定度难以得到有效保障[1]。为了使检定量块的长度稳定度得到有效保证，进一步使计量检定工作的质量得到有效保障，鉴于此本课题针对“检定量块的长度稳定度时应注意的几个问题”进行分析研究具备一定的价值意义。

1.检定量块的长度稳定度时应注意的问题分析

对于量块长度稳定度的检定来说，属于长度计量检定工作中非常重要的一个环节，但是由于这是一项精密度非常高的工作，因此在实际工作过程中，需充分注意一些问题，从而确保检定量块长度稳定度的准确度。总结起来，具体问题如下：

1.1注意前提条件问题

以JJG146-2011《量块》检定规程作为参考标准，在检定量块的长度稳定度过程中，认为需不受到异常温度的影响，同时还需避免震动、冲击、磁场以及机械力等指标的影响。所以，基于检定过程中，需确保获取的量块长度数据不会受到以上提到的外因的影响。但是，假设在检定量块过程中，作出了一定的修改，然后检定长度稳定度合格，那么便需要将修改后测得获取的量块长度作为开始，进一步对此量块长度测量的结果稳定度进行判定[2]。

1.2注意判定中的期限问题

在JJG146-2011《量块》检定规程当中，对于检定量块的长度稳定度，其期限单位是“年”。所以，在量块的长度稳定度检定过程中，并非与其他短期项目相同，不能从当次检定结果进一步就能及时得出其稳定度结果。这样，便需要在周期内进行2次及以上的检定，了解其长度稳定度的变化情况。

1.3注意检定结果处理问题

针对量块检定项目，在其长度稳定度考察完毕，同时其他相关指标项目考察完毕之后，需出具检定证实，其中需注意的是：其中的长度稳定度检定项目相对应的结论，是以整个量块检定为核心的。倘若无法获取本次检定的长度稳定度结果，那么本次所得到的长度稳定度结果的真实性及可靠性便会受到质疑。

1.4注意长度稳定度正确判断问题

（1）计算公式：同样以JJG146-2011《量块》检定规程为标准，对于其中的量块长度稳定度来说，采取年变化量的均值代表（lA），其计算公式为：lA=（l2-l1）/Y;其中，l2代表被测量块考察期间测得的最大长度;l1代表被测量块考察期间测得的最小长度;Y代表以年为单位的考察期限。

（2）指标量比较：将被检定量块的等级分为K、0、1、2、3四个等级，其中K等级中，量块长度的最大允许年变化量为±（0.02μm±0.25×10-6×ln），各等量块长度测量不确定度允许值uln则为（0.020μm+0.2×10-6×ln）。对于0等级中，量块长度的最大允许年变化量为±（0.02μm±0.25×10-6×ln），各等量块长度测量不确定度允许值uln则为（0.05μm+0.5×10-6×ln）。对于1等级中，量块长度的最大允许年变化量为±（0.05μm±0.5×10-6×ln），各等量块长度测量不确定度允许值uln则为（0.10μm+1×10-6×ln）。对于2等级中，量块长度的最大允许年变化量为±（0.05μm±0.5×10-6×ln），各等量块长度测量不确定度允许值uln则为（0.20μm+2×10-6×ln）。此外，对于3等级中，量块长度的最大允许年变化量为±（0.05μm+1.0×10-6×ln），各等量块长度测量不确定度允许值uln则为（0.5μm+5×10-6×ln）[3-4]。

（3）需注意的问题分析：根据上述计算公式不难发现，量块检定过程中，其长度稳定度的计算简单，然而对于各等量块长度稳定度的最大允许值与量块长度测量不确定度来说，在对比分析中不难发现，量块长度的测量不确定度uln一般需要比量块长度年变化量的允许值lAM大;此外，低等量块uln通常为lAM的若干倍。

（4）注意事项：根据上述数据分析，不难看出结合JJG146-2011《量块》检定规程，在判断量块检定过程中，其长度稳定度期间，需对量块的长度变化量充分考虑，进一步对其测量不确定度加以考量，综合分析，使检定结果的准确度得到有效保障。

2.检定量块长度稳定度的具体方法分析

在上述分析过程中，对检定量块长度稳定度过程中需注意的一些问题有了一定程度的了解。为了使检定量块的长度稳定度得到有效保障，还有必要掌握其涉及的一些具体方法，总结起来包括：

2.1检定量块长度的微差比较测量方法

采取比较仪，对标准量块与被检量块进行对比，所得长度微小差值，便是被检量块与标准块之间的微差。换而言之，在檢定量块长度的微差比较测量过程中，需使用到比较仪，其具体应用方法为：给出标准的比较仪，然后使用标准量块的中心长度把设备的示值调到零位，通过拔叉完成若干次拨动，然后固定稳定示值，缓缓将量块挪动，让设备测头和被检定量块的中心位置对准，然后再次进行拔叉的若干次拨动，这个时候获取的稳定示值便为测量结果;此外，对量块进行挪动，也能够获取其他位置的长度值[5]。

2.2检定量块长度的直接比较测量方法

通过对检定量块的长度与设备自身所带的标准器进行对比，能够将检定量块的长度计算出来，这种方法称之为直接比较测量方法。具体方法步骤为：将标准量块放置比较仪工作台面上，把测头和中心位置对准，然后进行若干次拔叉的拨动，等到数值静止之后，调至零点位置，进一步把被检定量块放置工作台，将测头和中心位置对准，经过若干次拔叉的拨动，静止之后获取长度差值，将标准块和获取的长度差值求和，那边得出被检量块的长度。

2.3量块长度变动量的控制

控制量块长度的变动量，即控制被检定量块的误差，通过控制方法使其误差控制在可控范围内。值得注意的是，对于量块的长度变动量来说，其检定工作通常在整体检定量的全部长度检定完成之后进行。具体方法为：使仪器测头的顶点和量块的测量面的其他四角对准，保证距量块两相邻侧面的距离控制在1.5mm左右，将仪器的示值调整为零，通过拔叉的若干次拨动，待稳定时进行读数，进一步将量块移动，按照相应的顺序将各点对准，然后对各点读数进行读取，所测量的最大、最小长度的差，便是量块长度的变动量。

3.结语

综上所述，在检定量块的长度稳定度过程中，需充分注意一些问题，比如前提条件问题、考察期限问题、检定结果的处理问题以及长度稳定度的正确判断问题等。进一步还需掌握检定量块长度稳定度的检定方法，包括：微差比较测量方法、直接比较测量方法以及量块长度变动量的控制测量方法等。相信根据相关规范标准，同时避免问题的出现，检定量块的长度稳定度将得到有效保证，进一步提高计量检定工作的质量。

参考文献：

[1]吴九牛，高宇海.基于LabVIEW的大尺寸量块检定系统的设计与实现[J].计量技术，2018（07）：60-62.

[2]韩雪冰.接触式干涉仪工作台平面度在量块长度测量中引入误差的探讨[J].计量与测试技术，2018，45（06）：118-119.

[3]陈建军，刘香斌，张旭东，吴月艳.提高量块使用准确度的探讨[J].计量技术，2018（02）：41-43.

[4]陈效兰.长度测量中光隙法和配对法测试方法解析与应用[J].计量与测试技术，2018，45（01）：61-63.

[5]王方，万夙鸣.量块检定数据自动化处理方法探讨[J].中国计量，2017（12）：109-110.