方形量块的校准项目以及校准方法

        1、校准项目
        根据方形量块的计量特性，本文针对其测量面的外观及研合性、量块的长度、量块的长度变动量等项目，给出相应的仪器校准方法。
 
        2、校准方法
        2.1  量块测量面的外观及研合性
方形量块测量面的外观及研合性与矩形量块测量面的外观及研合性的仪器校准方法是相一致的。用目力观察的方法检查量块外观，使用玻璃(或石英)平晶与量块测量面相互接触，并沿量块测量面切向轻轻移动，透过平晶看到研合面上干涉条纹逐渐变宽直到消失时，稍向研合面的法向和切向加力移动使其研合的方法判定量块的研合性。量块测量面的研合性应按照量块的不同级别符合对应的要求。具体要求可参照JJG1462011《量块检定规程》。

        2.2  量块参考点的长度量块的长度
        是量块一个测量面上的任意点(不包括距测量面边缘为0.8mm区域内的点)到与其相对的另一测量面相研合的辅助体表面之间的垂直距离。如前文所述，由于方形量块中间是空的，无法如矩形量块一般，对量块的中心长度进行仪器校准。因此，校准方形量块时，需要选择方形量块测量面上一个具有代表性的参考点进行长度校准，以该参考点的长度校准值作为量块的长度。当方形量块的标称长度标记在量块的测量面上时(例如英制系列中标称长度为0.05in.的方形量块)，一般取测量面的下棱边与中孔距离的中点处作为参考点;当方形量块的标称长度标记在量块的侧面上时(例如英制系列中标称长度为0.1in.的方形量块)，一般取离量块的标记位置最近的测量面棱边与中孔倒角边缘处距离的中点作为参考点。
 
        需要注意的是，在有些国家和地区，所规定的方形量块的参考点略有不同。如美国国家标准ASMEB89.1.9-2002(Ｒ2012)中规定，当方形量块的标称长度标记在量块的测量面时，参考点取孔与量块测量面标记位置的右侧棱边距离的中点。因此，在进行方形量块的校准时，需要在证书中对量块的仪器校准位置进行标注。校准方形量块时，也可以根据方形量块的不同使用需求，来确定仪器校准点的位置。无论仪器校准点选取在哪里，选取的校准点都必须要避开测量面的刻字部分，避免因刻字部分的存在而导致测点位置落在凹陷的刻字坑里，而不是落在量块的工作面上，从而严重影响方形量块的校准结果。校准1、2、3级方形量块的长度时，宜采用比较测量法。标准量块可以是矩形量块，也可以是方形量块。将标准量块放置在比较仪(如接触式干涉仪)的工作台上，测头对准量块中心或参考点调零，必要时拨动拨叉数次，读数稳定后调零。再把方形量块放在工作台上，测头对准其参考点，必要时拨动拨叉数次，读数稳定后读取长度差值。由于方形量块的体积大于矩形量块，在校准方形量块时，对环境温度的控制要比校准矩形量块时更为严格。一般在量块进行恒温时要适当地延长定温时间，尽可能地减少环境温度对仪器校准结果产生不良影响。
 
        2.3  量块的长度变动量
        方形量块长度变动量的测量方法与矩形量块长度变动量的测量方法十分类似但略有不同。量块的长度变动量是在量块测量面上(不包括距其四周侧面各为0.8mm)任意点长度中的最大长度Lmax与最小长度Lmin之差。在测量矩形量块的长度变动量时，取量块中心长度的校准值以及量块的四个角点，角点距量块两相邻侧面各为1.5mm位置的长度校准值中最大与最小值之差。方形量块的长度变动量则是以参考点的长度校准值与量块的四个角点(距量块两相邻侧面各为1.5mm)位置的长度校准值中的最大与最小值之差得到。
 
        在美国国家标准ASMEB89.1.9-2002(Ｒ2012)中也认可另一种方形量块长度变动量的测量方法，即以方形量块参考点的校准值与量块测量面的四个棱边的中点(中点距离量块测量面的棱边边沿1.5mm)处位置的最大与最小长度校准值之间的差值作为方形量块的长度变动量。
 
        尽管如此，在测量方形量块的长度变动量时，尽可能地以量块参考点的长度校准值与量块四个角点处的长度校准值中的最大与最小值之差得到。其原因是为了尽可能的保证这5个仪器校准点能够涵盖量块测量面上的任意点到与其相对的另一测量面的长度最大值lmax以及最小值lmin。中孔距四个角之间的距离要大于孔距四个棱边间的距离，考虑到极端因素的影响，尽量取与量块四个角点的仪器校准值之差更能满足使用要求。
 
        2.4  其他计量特性
        对于方形量块侧面的平面度，侧面对测量面和侧面之间的垂直度、平行度和倒棱以及量块的表面粗糙度，测量面的平面度与硬度，长度稳定度和线膨胀系数等计量特性的测量方法，与矩形量块的测量方法相一致，具体可参见JJG146-2011《量块检定规程》中的测量方法。

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