螺旋测微器的使用

螺旋测微器的使用

【实验目的】

（1）螺旋测微计的使用方法。

（2）巩固有关误差、实验结果不确定度和有效数字的知识， 熟悉数据记录、处理及测量结果表示的方法。

【实验原理】

螺旋测微计原理

螺旋测微计是螺旋测微量具中的一种，其它还有读数显微镜、光学测微目镜及迈克尔孙干涉仪的读数部分也都是利用螺旋测微原理而制成的。

螺旋测微计是一种较游标卡尺更精密的量具，常用来测量线度小且准确度要求较高的物体的长度。较常见的一种螺旋测微计的构造如图1-4所示。

图1-4 螺旋测微计构造图

1-尺架 2-固定测砧 3-待测物体 4-测微螺杆 5-螺母套管

6-固定套管 7-测分筒 8-棘轮 9-锁紧装置

该量具的核心部分主要由测微螺杆和螺母套管所组成，是利用螺旋推进原理而设计的。测微螺杆的后端连着圆周上刻有N 分格的微分筒，测微螺杆可随微分筒的转动而进、退。螺母套管的螺距一般取０.5mm ，当微分筒相对于螺母套管转一周时，测微螺杆就沿轴线方

向前进或后退０.5mm ；当微分筒转过一小格时，测微螺杆则相应地移动N

5.0mm 距离。可见，测量时沿轴线的微小长度均能在微分筒圆周上准确地反映出来。

比如N =50,则能准确读到0.5/50=0.01mm ，再估读一位，则可读到0.001mm ，这正是称螺旋测微计为千分尺的缘故。实验室常用的千分尺的示值误差为0.004mm 。 读数时，先在螺母套管的标

尺上读出0.5mm 以上的读数，再由微分筒圆周上与螺

母套管横线对齐的位置上读出不足0.5mm 的数值，再估读一位，则三者之和即

为待测物的长度。如图1-5所示。

（a ）L =5+0.5+0.150=5.650 mm

（b ）L =5+0.150=5.150mm

【实验仪器】

图 螺旋测微计测量长度

1-5

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普通螺旋测微器及待测物

【实验内容】

1．用螺旋测微计测量小球的体积

（1）测量前，进行“零”点核准。在测砧与测杆之间未放物体（小球）时，轻轻转动棘轮，待听到发出“轧、轧”之声时即停止转动。

然后观察微分筒“0”线与螺母套管的横线是否

对齐。若未对齐，则此时的读数为零读数。零读数有正、负，测量结果需予以修正。如图1-6所示。

（a ）D 0=0.021mm

（b ）D 0=-0.029mm

（2）测量时，将待测物放于测砧与测杆之间，转动微分筒，当测杆与待测物快要接触时，再轻转棘轮，听到“轧、轧”声音时停止转动，进行读数。

（3）重复测小球直径5次，记下每次的读数及螺旋测微计的示值误差。

（4）测量完毕后，要使测砧与测杆之间留有一定的空隙，以免受热膨胀时两接触面因挤压而被损坏。

2．用数字式游标卡尺、数字式螺旋测微计测量铜棒的体积

（1）铜棒长度的测量。测量前，先核准数字式游标卡尺的零点。

将数字式游标卡尺量爪合拢，打开数字式游标卡尺的电源（按“mm/in ”键），按置零“0”键，数字表显示“0.00mm ”或“0.000in ”。按“mm/in ”键，选择数字表显示“0.00mm ”。 测量铜棒长度L 。

（2）铜棒直径的测量。测量前，先核准数字式螺旋测微计的零点。

将数字式螺旋测微计合拢，打开数字式螺旋测微计的电源（按“mm/in ”键），按置零“0”键，数字表显示“0.00mm ”或“0.000in ”。按“mm/in ”键，选择数字表显示“0.00mm ”。 测量铜棒直径D 。

【思考题】

（1）千分尺（又名螺旋测微计）是如何提高测量精度的？其最小分度值和示值误差各为多少？其意义是什么?

（2）试比较游标卡尺、螺旋测微计放大测量原理和读数方法的异同。

图螺旋测微计测量小球体积1-6 （）a

（）

b