量块精度维护与日常使用检定规范量块是一种端面长度标准,具有形状简单、精度高、稳定性好等优点,是长度量值传递系统中最重要的计量器具之一。量块广泛应用于机械制造、仪器仪表、电子、汽车等行业,用于校准各种长度测量仪器,如卡尺、千分尺、百分表等,也可用于精密零件的尺寸测量和划线。量块的精度直接影响测量结果的准确性,因此做好量块的精度维护和日常使用检定工作至关重要。本文将结合国家计量检定规程 JJG 146-2011《量块》,详细介绍量块的精度维护方法和日常使用检定规范。 一、量块的精度等级与技术要求根据 JJG 146-2011《量块》的规定,量块按其精度等级分为 00 级、0 级、1 级、2 级和 3 级五个等级,其中 00 级精度最高,3 级精度低。不同精度等级的量块适用于不同的测量场合: 00 级量块:主要用于计量实验室的量值传递和高精度测量仪器的校准。 0 级量块:主要用于精密测量仪器的校准和精密零件的尺寸测量。 1 级量块:主要用于一般测量仪器的校准和一般精密零件的尺寸测量。 2 级量块:主要用于车间现场的一般测量和划线。 3 级量块:主要用于粗测量和划线。
量块的主要技术要求包括: 中心长度偏差:量块中心长度的实际值与标称值之间的偏差,是量块最重要的技术指标。不同精度等级的量块中心长度偏差不同,精度等级越高,偏差越小。 长度变动量:量块测量面上任意两点之间的最大长度差,反映了量块测量面的平面度和两测量面的平行度。 平面度:量块测量面的平面度误差,影响量块的研合性和测量精度。 研合性:量块与量块之间或量块与平晶之间能够相互贴合的性能,是量块的重要特性之一。研合性好的量块能够通过分子间的作用力紧密贴合在一起,组成不同尺寸的量块组。 表面粗糙度:量块测量面的表面粗糙度,影响量块的研合性和耐磨性。 硬度:量块的硬度应不低于 HV800,以保证量块具有足够的耐磨性和使用寿命。
二、量块的日常使用规范为了保证量块的精度和使用寿命,在日常使用过程中应严格遵守以下规范: (一) 使用前准备环境准备:量块的使用应在恒温、恒湿、清洁的环境中进行。标准温度为 20℃,温度波动应不超过 ±0.5℃/h,相对湿度应控制在 40%-60% 之间。使用前应将量块从包装盒中取出,放置在工作台上,使其与环境温度达到平衡。平衡时间根据量块的尺寸而定,一般每 25mm 厚度需要 1 小时。 人员准备:操作人员应穿戴干净的工作服、工作帽和无尘手套,严禁裸手直接接触量块的测量面。手上的汗液、油脂会污染量块表面,导致量块锈蚀,影响其精度和使用寿命。 设备准备:准备好所需的量块、专用镊子、无尘布、无水乙醇、平晶等工具和设备。检查量块的外观是否完好,有无锈蚀、划痕、碰伤等缺陷。
(二) 量块的取用与组合取用规范:取用量块时应使用专用镊子夹取量块的非测量面,严禁用手直接触摸量块的测量面。轻拿轻放,避免量块碰撞、跌落或与其他硬物摩擦,防止测量面划伤和变形。 组合原则:组合量块时,应遵循 "最少块数" 原则,尽量用最少的量块组合出所需的尺寸,以减少累积误差。一般情况下,组合量块的块数不应超过 4-5 块。 组合方法:组合量块时,应从所需尺寸的最后一位数字开始选择,依次向前选择。例如,要组合出 87.545mm 的尺寸,可选择 1.005mm、1.04mm、5.5mm 和 80mm 四块量块。 研合方法:将两块量块的测量面擦拭干净,然后将一块量块的测量面与另一块量块的测量面呈 30°-45° 角接触,轻轻推研并逐渐转动量块,使两块量块的测量面全贴合。推研过程中力度要均匀,避免强行推研造成测量面磨损。研合好的量块组应能够牢固地贴合在一起,不会自行分开。
(三) 测量操作规范测量前检查:测量前应检查量块组的研合情况,确保量块之间贴合紧密,无间隙。检查测量仪器的状态,确保仪器校准合格,工作正常。 测量操作:将量块组平稳放置在测量部位,确保量块的测量面与被测表面贴合紧密,无间隙。测量方向应与被测尺寸方向一致,避免倾斜、晃动导致测量误差。测量过程中应避免用手直接触摸量块组和被测物体,防止温度变化影响测量结果。 测量后处理:测量完成后,应及时将量块组拆分,用无尘布蘸取无水乙醇轻轻擦拭每一块量块的测量面,去除表面的油污和灰尘。擦拭干净后,将量块放回专用包装盒的对应卡槽内,单独存放。
三、量块的精度维护方法量块的精度维护是延长量块使用寿命、保持其精度稳定的关键。应从存放、清洁、防锈、防划伤等多个方面做好量块的维护工作。 (一) 存放规范存放环境:量块应存放在干燥、通风、恒温、无粉尘、无腐蚀性气体的环境中。存放环境的温度应控制在 18℃-25℃,相对湿度不大于 50%。远离热源、阳光直射和振动源。 存放方式:量块应存放在专用的量块盒中,不同精度等级、不同标称长度的量块应分类存放。量块盒内的每个卡槽只能放置一块量块,避免量块之间相互摩擦碰撞。量块盒内可放置干燥剂,防止量块受潮锈蚀。 长期存放:长期不使用的量块,应在清洁后涂抹一层薄薄的防锈油,然后放回量块盒中存放。每年应至少检查一次量块的状态,如有锈蚀、变形等问题,应及时处理。南方气候潮湿地区,应每半年检查一次。
(二) 清洁与防锈清洁方法:量块使用后应立即进行清洁处理。用无尘布或脱脂棉蘸取无水乙醇或航空汽油轻轻擦拭量块的表面,去除表面的油污、灰尘和其他污染物。擦拭时应沿一个方向擦拭,避免来回擦拭造成测量面划伤。 防锈措施:清洁后的量块应涂抹一层薄薄的防锈油,如凡士林油、防锈脂等。防锈油应选用中性、无腐蚀性的产品,避免使用含有酸碱成分的防锈油。涂抹防锈油时应均匀、薄厚适中,避免防锈油过厚影响量块的使用。 锈蚀处理:如果量块表面出现轻微锈蚀,可用细研磨膏轻轻研磨锈蚀部位,然后用无水乙醇清洁干净,涂抹防锈油。如果锈蚀严重或测量面出现划痕、变形,应送法定计量机构进行检定,根据检定结果进行降级使用或报废处理。
(三) 防划伤与防变形防划伤:严禁将量块随意放置在粗糙的表面上,避免测量面与硬物摩擦。取用和存放量块时要轻拿轻放,避免碰撞、跌落。量块不能与刀具、五金件等杂物混放,防止被划伤。 防变形:量块应平放存放,避免竖放或叠放。对于长度大于 100mm 的量块,应使用专用支架支撑在艾利点上,避免因重力作用导致量块弯曲变形。艾利点是指量块上两个支撑点之间的距离为量块长度的 0.577 倍时,量块的弯曲变形最小。 避免温度冲击:量块在温差较大的两地搬运时,应在量块盒外包裹保温材料,避免温度突变使量块表面凝聚雾点导致生锈,同时也避免量块因温度急剧变化产生热应力变形。
四、量块的日常使用检定规范为了确保量块的精度始终在允许范围内,应定期对量块进行检定。量块的检定分为首之次检定、后续检定和使用中检验三种。 (一) 检定周期根据 JJG 146-2011《量块》的规定,量块的检定周期应根据量块的精度等级、使用频率和使用环境确定: 00 级和 0 级量块:检定周期不超过 1 年。 1 级和 2 级量块:检定周期不超过 2 年。 3 级量块:检定周期不超过 3 年。
对于使用频率高、环境条件恶劣的量块,应适当缩短检定周期。两次正式检定之间,应定期开展期间核查,及时发现量块的精度衰减问题。 (二) 检定项目量块的检定项目主要包括: 外观检查:检查量块的表面是否有锈蚀、划痕、碰伤、毛刺等缺陷,测量面是否有裂纹、变形等问题。 研合性检定:用平晶检定量块的研合性,量块与平晶之间应能够紧密贴合,无明显的光隙。 平面度检定:用平晶以技术光波干涉法检定量块测量面的平面度误差。 中心长度检定:用激光干涉仪或量块比较仪检定量块的中心长度偏差。 长度变动量检定:用量块比较仪检定量块测量面上任意两点之间的最大长度差。
(三) 期间核查期间核查是在两次正式检定之间,为了验证量块的精度是否保持在允许范围内而进行的检查。期间核查的周期应根据量块的使用频率和重要性确定,一般为 3-6 个月。 期间核查的方法主要有: 比对法:用被核查量块与已知精度的标准量块进行比对,测量两者的长度差,判断被核查量块的精度是否合格。 自检法:对于成套量块,可通过量块之间的相互比对进行自检。例如,用 10 块 1mm 的量块组合成 10mm,与 10mm 的量块进行比对,检查两者的长度差是否在允许范围内。 外观检查法:检查量块的外观是否有锈蚀、划痕、变形等缺陷,研合性是否良好。
如果期间核查发现量块的精度超出允许范围,应立即停止使用,并送法定计量机构进行检定。 五、量块的报废与降级使用量块经过检定后,如果其技术指标不符合原精度等级的要求,但符合较低精度等级的要求,可作降级使用处理。降级使用的量块应在量块上做出明显的标记,并更新量块的管理档案。 如果量块出现以下情况之一,应作报废处理: 量块的中心长度偏差或长度变动量超出低精度等级的要求。 量块的测量面有严重的锈蚀、划痕、裂纹或变形,无法修复。 量块的研合性严重不合格,无法正常使用。 量块的硬度低于规定要求。 
报废的量块应及时从工作现场撤离,防止误用。 综上所述,量块的精度维护和日常使用检定是一项细致而重要的工作。只有严格遵守使用规范,做好日常维护工作,定期进行检定和期间核查,才能保证量块的精度稳定,延长其使用寿命,为长度测量提供可靠的量值标准。 量块精度维护与日常使用检定规范 |