比較儀

用相對法測量的長度測量工具

比較儀(comparator)利用相對法進行測量的長度測量工具,主要由測微儀和比較儀座組成。測量時,先用量塊研合組成與被測基本尺寸相等的量塊組,再用此量塊組使測微儀指針對零,然後換上被測工件,測微儀指針指示的即為被測尺寸的偏差值。

定義


比較儀(comparator)

機械式比較儀


百分表和千分表槓桿齒輪式測微儀或扭簧測微儀等機械式指示表作為放大、指示部件。槓桿齒輪式測微儀的工作原理與百分表和千分表相似。但第1級放大機構是槓桿,其分度值通常為1微米。扭簧測微儀是一種具有無機械摩擦放大機構的指示表(圖 [扭簧測微儀工作原理].它的主要放大元件是一根從中間起一端向右扭曲,另一端向左扭曲的金屬薄片(寬度為0.1毫米左右,厚度為0.005毫米左右),稱為扭簧絲。在它的中間粘有一根直徑約為0.06毫米的空心玻璃絲做的指針。當測桿上下移動時,可動支架把上下位移轉換為左右位移,使扭簧絲縮短或伸長,並帶動指針轉一個角度,從錶盤上即可讀出測桿的位移量。扭簧測微儀的靈敏度很高,常見的分度值有1微米、0.5微米、0.2微米和0.1微米幾種,最高可達0.02微米。示值範圍一般為±50個分度值。機械式比較儀常用在車間和計量室測量工件外徑和厚度等。

光學比較儀


利用光學測微儀作為放大指示部件。常見的有立式、卧式和影屏式 3種。
立式光學比較儀:又稱立式光學計,圖3[光學測微儀的光學系統]為光學測微儀的光學系統。它是按自准直原理(見自准直儀)設計的。分划板位於物鏡焦平面上,平面反射鏡槓桿原理設置。當測桿上下移動時,平面反射鏡繞支點轉動一個很小角度,由平面反射鏡反射回去的光線,經直角稜鏡后成象在分划板上的刻度尺象發生偏移。偏移量的大小與測桿移動距離成比例。光學測微儀的分度值為 1微米,示值範圍為0.1毫米。立式光學計適宜在計量室使用,測量範圍為0~180毫米,常用於檢定量塊和光滑量規以及測量工件的外徑、厚度。
②卧式光學比較儀:又稱卧式光學計,其工作原理與立式光學計相同,測量範圍為0~500毫米,適用於在計量室測量較大的或在立式光學計上不易定位的工件,如圓盤等,也常利用測孔附件測量孔徑。
③影屏式光學比較儀:又稱投影光學計,其光學系統與立式光學計相似,但刻度尺影像經投影放大透鏡放大后成象於影屏上。分度值有1微米、0.2微米等。分度值為 0.2微米的光學系統採用多次反射以增大光學槓桿的放大比。此外,還有用光波干涉法測量的接觸式干涉比較儀,其分度值為0.05微米、0.1微米和0.2微米。

電學比較儀


常用電感式或電容式測微儀(見長度感測器)作為放大、指示部件。圖4 [數字顯示電感式比較儀]是數字顯示的電感式比較儀,其解析度有1微米、0.1微米和0.01微米等幾好種。