电感测微仪的校准与维护问题探讨

电感测微仪的校准与维护问题探讨
摘要在电感测微仪的使用工作中，对其进行定期的校准和维护保养，同时注意应用正确的使用方法，可以使仪器处于最佳的运行状态，保持其要求的准确度等级同时延长仪器的使用寿命。

本文通过对电感测微仪的校准探讨及使用经验浅析数显式电感测微仪的校准与维护心得。

关键词电感测微仪；校准方法；维护保养
前言
电感测微仪是一种能够测量微小位移量的精密仪器，其具有测量范围大，准确度高，稳定性好等特点。

它主要由电感传感器和显示器两部分组成，配备相应的测量辅助装置（如测量台架）可以进行多种精密测量。

电感测微仪按显示器不同可分为数显式、指针式、电子柱式三种，本文主要讨论数显式电感测微仪的相关问题。

1 数显式电感测微仪的校准实例分析
对于数显式电感测微仪，其校准项目中零位平衡、漂移、轴向测头测杆径向受力对示值的影响、测力及测力变化的校准过程简单直观，此处不再过多分析。

下面仅就示值变动性、示值误差、“和”与“差”演算示值误差作讨论。

1.1 示值变动性校准
利用量程转换开关，调节测量范围至（0～±10）μm、分度值为0.01μm档位，用测头配合测量台架对同一块2mm的3等量块进行9次重复测量，具体测量结果见表1。

示值变动性要求不大于0.03μm，由表1可知此项校准结果符合要求。

1.2 示值误差校准
与大多数长度类光学仪器的示值誤差校准方法一样，电感测微仪的示值误差校准也采用量块配对法。

对该方法的优缺点，笔者有以下几点看法。

一方面，该方法可提高测量的精度。

但另一方面，由于配对量块数量较多，计量检定员工作效率不高，劳动强度也较大；同时，随着测量时间的加长，环境条件或者人员的疲劳也将影响测量的精度；再者，经常使用配对法，会提高量块使用频率，加剧量块的磨损，导致量块使用寿命的减少。

在最新版JJF 1331-2011《电感测微仪校准规范》[1]中，规范起草人允许示值误差的校准可采用其他满足测量要求的方法。

在此，笔者认为，有条件的单位可以利用激光干涉仪对电感测微仪的示值误差进行校准。

该方法的安装符合阿贝
测量原则，安装误差很小；整个检定过程受径向力几乎一致，此项误差极小；测量时间短，仪器示值的漂移影响小；提高自动化程度，减轻检定员劳动强度，同时还可以保障测量精度，减少人为因素的影响。

在现行版本校准规范中，已经详细说明了示值误差的校准方法及计算实例，在此不再赘述。

1.3“和”与“差”演算示值误差校准
现行校准规范中，对“和”与“差”演算示值误差校准只有文字叙述，未进行举例说明。

为方便理解，笔者按照校准规范中的校准方法，对于“和”演算示值误差，以±10μm档位为例，利用图表直观的说明其测量过程及计算结果。

具体结果见表2。

由表2可知，该仪器±10μm挡位的“和”演算示值误差符合要求。

2 电感测微仪的使用及维护保养措施
电感测微仪可以准确地测量出微小尺寸的变化，其灵敏度很高，使用时测头与工件必须固定且精确定位。

它主要用于检定校准长度类计量器具，例如光栅式指示表检定仪、工具显微镜等，还在工件的内径、外径、厚度、圆度、垂直度、平行度、直线度、径向跳动等方面的测量发挥巨大作用。

这些优点让电感测微仪得到了广泛的应用，但它毕竟属于精密测量仪器，且是接触式测量，而且测量力较小（0.12N～0.65N），使用时稍不小心就可能造成损坏，影响测量精度甚至无法使用。

其使用注意事项如下：
（1）使用时环境温度控制在（20±1）℃，且温度变化不大于0.5℃/h，相对湿度不大于80%。

可保证测量结果的准确度，防止仪器生锈、器件起雾，延长仪器的使用寿命。

（2）使用场所应保持干净整洁，不得有影响测量的振动、噪声、腐蚀性气体及较强磁场，同时要远离热源。

（3）使用的电源要防止电压突变，以免损坏仪器。

（4）使用中不可对测头施加过大力值，避免损坏传感器；进行测量时，传感器一端的导线不可以与传感器发生相对运动，从而影响测量结果。

（5）每次使用时要保持测头的干净，保障测量精度；使用完毕后要及时对测头进行保护处理，防止其锈蚀。

其常见故障及解决方法如下：
（1）传感器连接后，调节旋钮，示值无变化。

可能原因是传感器插头处的线头相接触或者有线头脱落，对其进行重新整理和焊接后可以解决。

（2）传感器的活动不够灵活，测量的结果与实际情况相差较大。

可能原因是其内部的簧片受较大外力作用而引起变形，而传感器的内部结构精密且紧凑，要小心打开传感器将受损簧片进行更换调整即可。

（3）传感器一侧可工作，而另一侧无法工作。

可能原因是内部复位簧片有变形，导致压力不均匀引发故障，小心更换簧片后可恢复正常。

3 结束语
对于数显式电感测微仪来说，由于其要求的准确度较高，在经历碰撞、摩擦、振动及强磁场的干扰等之后都会对仪器表面及内部结构造成不同程度的损伤，使计量数据严重不准。

为了使电感测微仪的使用寿命延长、始终保持较高的准确度，我们一要注意仪器的使用条件，二要熟悉仪器的使用方法，三要对仪器进行定时的维护与保养。

参考文献
[1] JJF 1331-2011.电感测微仪校准规范[S].北京：中国标准出版社，2011.
江晓磊（1988-），男，籍贯：湖北宜都，汉族，职称：计量助理工程师，学历：本科，研究方向：长度计量。

王冠军，单位：宜昌市计量检定测试所。