游标卡尺示值误差分析与调修

马燕：游标卡尺示值误差分析与调修

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游标卡尺示值误差分析与调修

Ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄ

Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ

ｏｎ

ＩｎｄｉｃａｔｉｏｎａｌＤｅｖｉａｔｉｏｎ

ｏｆＶｅｒｎｉｅｒＣａｌｉｐｅｒ

马燕

（淮北市计量测试研究所，安徽淮北２３５０００）

摘要：本文对游标卡尺示值误差产生的原因进行了分析及调修，以便达到减小误差，提高测量准确度。

关键词：游标卡尺示值误差；平面度；平行度

１

量爪测量面与主尺基面在两个方向上不垂直由于卡尺量爪测量面材质处理、使用磨损、使用存放

环境等因素影响，使量爪测量面发生变形，从而使量爪面与主尺基面不垂直，产生角误差，如图１所示。

固

图１

■爪测量面与主尺基面不垂直

因为测量面与主尺基面不垂直度误差为０，由此引起示值误差ＡＬ＝ａ—ｂ，ｂ＝ａ・ｃｏｓ０。

△￡：。（１一ｃ。ｓ９）：。．２ｓｉｎ２旱：２。．ｓｉｎ２导

当０角很／Ｊ、时，

。ｉｎ导。导，则ＡＬ：２ａ（旱）２。譬

２主尺基面平直度及基面与主尺另一面的平行度

游标卡尺主尺基面是指主尺下窄面平面。造成主尺基面不平及与另一面的不平行原因，是使用过程中尺框

在主尺上频繁滑动，从而使主尺受到较为严重的磨损，会直接影响卡尺的示值误差和游框在主尺上移动时的平稳

性。

２．１主尺基面平直度

通常情况下，主尺前半部分使用较多，因而，主尺基面前半部分磨损也较为严重，有的局部被磨成沟槽，需把

基面修平。

修理方法：把主尺夹在虎钳上，用粗油石把槽沟两凸

台打平，同时打磨主尺后半部分，用放在平板上的细砂找平整个基面。当基面平直后在平板上靠上靠铁，用

Ｗ２８、Ｗ１０金刚砂研磨，直到用刀口尺检查２０ｒａｍ卡尺光隙量不超过０．０１ｍｍ即可。２．２主尺基面与另一面平行度

主尺基面修好后，再用同样方法修复另一面，使两平面平行度不大于０．００１ｍｍ。

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方数据３游框倾斜

游框倾斜对示值误差的影响，如图２所示。

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圈２游框倾斜示意图

ＡＬ面＝Ｌ—Ｚ＝６１＋６ｚ＝ｈ・０，当０很／Ｊ、时，０＝ｔ９０＝

Ａ

Ｌ

笋，所以△￡面＝手・△。

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式中：＾——量爪与工件接触点的长度；

己，——游标框的长度；

△——游标框倾斜时的最大问隙。

如一把三用卡尺量爪长度为ｈ＝４０ｒａｍ，△＝０．１ｍｍ，游框长Ｌｌ＝５３．５ｍｍ，ＮＪＪ

ａＬ面＝了ｈ・△＝（若％ｘ０．１）ｍｍ

—ｏ．０７５ｍｍ。为了保证△‰最小，必须使间隙△为最小。

其主要影响因素有：弹簧片有毛病、游框基面平行度不好、微动装置有毛病、主尺基面乎直度及与另一面平行度

不好（这一点已在前面谈过）等。

３．１弹簧片有毛病

弹簧片位置不正确（或形状不正确）。通常情况下，弹簧片与主尺的接触点应与紧固螺钉的紧固位置相一致或者对称。这样才能保证卡尺紧固过程中弹簧片与主尺各接触点上的压力均衡，否则，各接触点上的压力不均衡，会使尺框相对主尺产生角位移，使外量爪测量面间隙

发生较大变化。

调修方法：修理弹簧片，注意调整弹簧片的测量力。一般情况可弯曲弹簧片，使弹簧片上的中心接触点尽量

与紧固位置相一致，大致为两头翘、中间凹的形状。３．２游框基面平面度不好

由于使用磨损或修理不当，尺框上两个小基面不是平面而是圆弧面，也可以造成游框的倾斜，引起测量面紧

团

固前后有较大变化。

调修方法：将游框基面修平。游框基面不平直，可先用小锉刀锉平，然后用一个与主尺宽厚一样的尺条放入

《计量与测试技术》２０嘶牟第３３卷第７期

铜棒，用锤敲打，使游标及游框上压片一齐向下走。使用此法必须边打边试，切勿过量。如果间隙相差较多时，也可采用游框底面两端锡焊适当铜片或钢片，然后锉平，这种方法操作简单，效果好。

（２）对于活游标卡尺，一般不采作敲打法，而是把上下游标取下，用小锉修磨游标框面，然后在乎板上放上２４０。水砂纸进行研磨，有的可用小锉将游标底面修得向内倾斜。

６主尺和游标尺刻线因变形而产生误差

主尺和游标尺刻线因变形而改变了刻线问间距和刻

游框；加研磨剂进行研磨。先用粗砂后用细砂，直到研平

为止。

对有微动装置的游标卡尺，由于微动丝杆与微动丝

杆孔不同轴，从而造成尺框在紧固前后相对主尺产生角

位移，使间隙量发生变化。

调修方法：校正微动丝杆。当微动丝杆与微动框丝杆孔不同轴时，可以校正微动丝杆，使丝杆与丝杆孔在同

一直线上，如微动丝杆已弯曲或校正不过来，可更换丝

杆，同时注意，紧固丝钉和微动框里的弹簧片要正常。此

线方向不垂直于主尺基面，直接影响读数的正确，引起误差。无论主尺还是游标尺变形都会带来刻度间距的改变。主尺和游标尺变形，除材质、环境、温湿度等原因，主要有：一种是刻线面上下弯曲，将其调直，另一种会强力

碰撞所至，向主尺基面方向弯曲变形。

外，尚有游标卡尺受力使尺框发生倾斜引起的示值误差。

４测量面平面度和平行度

由于频繁使用磨损或使用不当，破坏了测量面的平

面度和平行度，会直接影响测量结果的准确度，带来测量

修理方法：采用虎钳校直，校直后，再修基面平面度

及平行度，游标尺可更换新的刻线标尺，尽量用同一厂家

误差，所以要进行修理。

修复方法是研磨。研磨前，先检查磨损情况，通常情

况下，两量爪测量面的平行度偏差总大于平面度偏差，当

同一型号的标尺，以保证相互问配合，正确读数。

游标卡尺除上述几种因素影响标值误差，还存有其本身的结构缺点，带来的示值误差：①由于尺身刻度基准轴线与量爪测量轴线，不在同一条直线上，故不符合阿贝原则，因而存在阿贝误差；②卡尺由于没有稳定的测量力装置，虽然有些卡尺有微动调节螺丝，但操作者用力不同，会使测量结果因测量力的不同而不同；③因游标刻线面有一定距离，易产生视差（“偏视”误差）。因此在检修过程中，一定要找清故障原因，采取适当的调修方法，以保证示值误差为最小。

作者简介：马燕，女，助理工程师。工作单位：淮北市计量测试研究所。通

讯地址：２３５０００安徽省淮北市淮海西路１０９号。收稿时间：２００６—０４—０９

平行度偏差较大时，不论有无修磨余量，都要用卡尺挤压器挤压量爪使平行度偏差变小，研磨时应注意：（１）研磨器的平行性；（２）研磨时手法要正确，使用研磨器不能只

用中心区，而是多用半径中心区，边研磨、边观察，主尺可向上、向下换方向研磨，保证平面度；（３）要根据磨损情况选择适当研磨砂、研磨剂进行抛光。５主尺与游框间隙

主尺与游框问隙太大或不均匀，游框会摆动，影响正

确读数和示值误差。由于使用磨损或修理不当，都有可

能造成游框游标和主尺之间的间隔太大，而引起误差。

调修方法：

（１）对于死游标卡尺可采用敲打法：把游标框取下，放在平台上，放人一个直径正好相切死游标中间部位的

（上接第２４页）

总之，我们只有对数字多用表的性能了解以后才能在规格种类繁多的表中正确选择适合我们所需性价比比

较合适的测量仪表，以满足工作需求。

参考文献

［１ｊ冯占岭．数字电压表及数字多用表检测技术．中国计量出版社．［２］冯占岭．直流数字电压表检定规程．中国计量出版社．

［３］ＦＬＵＫＥＢ８８４０Ａ数字多用表、Ｊ］Ｔ２０２Ｂ交直流指示仪表校验装置使用说明书．

５测量速度、输入阻抗、抗干扰能力要求

由于数字多用表实现了测量自动化，从而加快了测量速率基本上均可满足测量需求；现在的数字多用表在

设计上利用了电子反馈技术，输人阻抗相当高，测量时大大减少了由于信号源内阻带来的附加误差，一般基本量程均可做到１０００Ｍｎ以上，所以可以满足测量要求；由于数字多用表在线路上广泛采用了滤波技术和积分技术，从结构上采用了浮地保护和双层浮地保护技术，使数字多用表对串模干扰和共模干扰有很强的抑制能力，所以抗干扰能力一般均可满足要求。除非特殊要求，用户暂

不需考虑这些指标。

作者简介：倪大志，男，助理工程师。工作单位：新疆计量测试研究院。通

讯地址：８３００１】乌鲁木齐市北京南路４０号附９号。

收稿时间：２００６—０６—０３

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