刻线量具与量块
出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《计量专业工程师手册》第112页（2920字）
在几何量测量中，实用的标准器是刻线量具和量块，刻线量具还包括复现两种不同单位的标准器－－线纹尺和度盘。
1．线纹尺与度盘
线纹尺与度盘具有结构简单、制造安装调整方便等优点，但读数粗大，不易细分。它们常用作长度和角度标准，应用很广泛。线纹尺与度盘都有反射式和透射式两种：反射式用金属材料制成，加工容易，可制成复杂截面，线膨胀系数与仪器本身一致，可降低对外界环境的要求；透射式采用玻璃制成如K9，F6等，它可用透射光照明，易读数，适于光电自动测量，表面质量很好，且可采用照相复制方法，比较经济，它在光学仪器中得到广泛使用。
(1) 线纹尺的精度与误差
线纹尺的任意两刻线之间的最大不确定度分为五级：
1级(0．2+L／500)μm；2级(0．5+L／200)μm；3级(1+L／200)μm；
4级(1+L／100)μm；5级(3+L／100)μm；
其中L为任意两刻线之间的距离(mm)。形成线纹尺误差的原因有：①刻划误差：分周期误差和累积误差，主要取决于刻线机的精度和刻线工艺；②温度变化造成的误差：因环境温度变化引起的误差；③变形误差，标尺自身重量等因素引起变形而造成的误差。
玻璃线纹尺已标准化，见表3．2－2
表3．2－2 玻璃线纹尺的基本系列
线纹尺的检定方法有相对测量法和绝对测量法。相对测量法是在线纹比较仪上，用一支精度等级高一等的标准线纹尺对被检线纹尺进行同名刻线比较，借助于光学或光电显微镜读出两支线纹尺刻线的间距偏差值。绝对测量法是将被检线纹尺各刻线对于零刻线间的距离直接与已知的光波波长进行比较．来确定其长度及误差值的测量方法，如光电光波长比长仪。
(2) 度盘
度盘用于角度测量和标准，它的主要参数有：分划值、刻线宽度及刻划直径。大多数度盘的刻线在圆盘端面上刻划，也有在圆盘的圆柱面上或在与端面倾斜一个角度的斜端面上刻划的。
分划值：度盘两相邻刻线对中心的张角δ。以60分制，常用的有1／2°，1／3°，1／6°，1／10°，1／12°，1／15°，1／30°等。分划值的选择取决于仪器的最小读数值和采用的读数测微机构的性能。
度盘的直径选择与刻线位置有关，同时还应与读数测微装置相匹配。
式中 Δφ为度盘刻线位置误差；Δ切向误差；D度盘直径；ρ=2×105″(常量)。
由此可见度盘直径对刻线精度影响很大。
影响度盘精度的因素有：①刻划误差：实际刻线位置偏离理想位置的角度量．它包括刻线位置误差和刻划直径误差，主要由刻划机本身不确定度与环境变化等因素造成；②偏心误差：由于度盘安装不正确造成旋转中心与度盘刻划中心不重合而产生的误差。
度盘直径误差的检定方法有常角法和比较法。常角法又分为单长角法、单系列联系法、简化的对称法、插入法、威特(Wild)法、单系列多次联系法等。详见参考文献［5］。
2．量块
量块是几何量计量中从长度的自然标准传递到实物的标准、保证量值统一的端面标准量具。在机械制造业中，量块可用作量仪和量具的检验与校正，以确保各零部件几何尺寸准确一致。在通用量具和长度光学计量仪器的检定规程中，几乎都规定了用量块来检定量具或仪器的示值误差。
量块的精度等级是根据量块长度的制造精度来划分的。我国量块国家标准(GB6093－85)将量块分为6个级别：00、0、1、2、(3)级和K(校准)级。表3．2－3列出了各级精度量块的长度极限偏差和长度变动量允许值。使用时直接取量块的标准长度，查检定书上所标量块的级别，将“级”的长度极限误差作为误差处理。
表3．2－2 量块长度极限偏差与长度变动量允许值
量块的主要检定内容有：测量面的平面度、研合性、长度变动量和长度。量块的平面度与研合性对复现量块长度有影响，不同等级的量块有不同的要求。量块长度是一个测量面上一点至与此量块另一测量面相研合的辅助体表面之间的垂直距离。量块长度与长度变动量的检定方法有比较测量法和光波干涉绝对测量法。
【参考文献】：
［1］王因明主编，光学计量仪器设计，机械工业出版社，1982。
［2］薛实福、李庆祥编着，精密仪器设计，清华大学出版社，1991。
［3］叶声华主编，激光在精密计量中的应用，机械工业出版社，1980。
［4］罗南星主编，几何量计量技术简明教程，机械工业出版社，1993。
［5］角度计量编写组，角度计量，中国标准出版社，1984。
［6］童竞主编，几何量测量，机械工业出版社，1988。
［7］王江主编，现代计量测试技术，中国计量出版社，1990。
［8］蒋诚志编，计量光学，中国计量出版社，1989。
［9］梁铨廷主编，物理光学，机械工业出版社，1981。
［10］强锡富，于汶编，电路基础与电路量仪，哈尔滨工业大学出版社，1989。
［11］黑龙江省标准计量局、哈尔滨工业大学编，长度计量手册，科学出版社，1979。
［12］张国雄、沈生培主编，精密仪器电路，机械工业出版社，1987。
［13］几何量实用测试手册编委会，几何量实用测试手册，机械工业出版社，1985。