正確選擇計量器具， 是每個機械工程技術(shù)人員， 特別是機械設(shè)計人員和工藝人員必須掌握的技術(shù)。 因為設(shè)計一個機械零件時， 為了保證零件的使用功能，在確定其形狀后， 還必須提出相應(yīng)的技術(shù)條件和各種功能參數(shù)； 為了能加工制造出該零件和保證其質(zhì)量， 在繪制圖樣時， 必須考慮到生產(chǎn)中如何加工和如何測量各種參數(shù)值。 不考慮這些， 就無法測量， 繪出的圖樣等于 “紙上談兵”， 更無法生產(chǎn)。

對專職質(zhì)量檢驗人員來說， 有責任檢查工藝文件中規(guī)定的計量器具是否符合科學和合理的原則， 有權(quán)監(jiān)督、 檢查加工工人使用的計量器具是否符合工藝文件中的規(guī)定。 而且有責任指導加工工人正確使用計量器具。 質(zhì)檢員須熟悉有關(guān)器具的結(jié)構(gòu)、 性能、 功能及參數(shù)， 掌握計量器具的選擇技術(shù)， 熟練地使用計量器具。

測量儀器又稱計量器具，是一種單獨或與其他設(shè)備一起使用進行測量工作的器具或設(shè)備。它可將被測量轉(zhuǎn)換成可直接觀察的示值或等效信息。測量儀器在質(zhì)量檢驗工作中具有相當重要的作用，全國量值的統(tǒng)一首先反映在測量儀器的準確和一致上，所以測量儀器是確保全國量值統(tǒng)一的重要手段，是計量部門加強監(jiān)督管理的主要對象，也是質(zhì)量檢驗部門提供計量保證的技術(shù)基礎(chǔ)。

測量儀器可以按儀器輸出方式進行分類，也可以按測量儀器的結(jié)構(gòu)原理進行分類。

1.按測量儀器輸出方式分類

? 顯示式測量儀器：也稱指示式測量儀器，是指顯示量值的測量儀器。

? 記錄式測量儀器：是指提供示值記錄的測量儀器。

? 累計式測量儀器：是指通過對來自一個或多個測源同時或依次得到的被測量的部分值求和，以確定被測量值的測量儀器。

? 積分式測量儀器：是指通過一個量對另一個量積分，以確定被測量值的測量儀器。

? 模擬式測量儀器（即模擬式指示儀器）：是指其輸出或顯示為被測量或輸入信號為連續(xù)函數(shù)的測量儀器。

? 數(shù)字式測量儀器（即數(shù)字式指示儀器）：是指提供數(shù)字化輸出的測量儀器。

2.按測量儀器的結(jié)構(gòu)原理進行分類

? 機械量儀：用機械方法實現(xiàn)計量原始信號放大和轉(zhuǎn)換的測量儀器稱為機械式量儀。

? 光學量儀：以光學方法為主，將計量原始信號轉(zhuǎn)換和放大的測量儀器稱為光學量儀。

? 電動量儀：將計量原始信號變化轉(zhuǎn)換成電信號變化的測量儀器稱為電動量儀。

? 氣動量儀：氣動量儀是以壓縮空氣為介質(zhì)，把被測量的變化轉(zhuǎn)換成空氣壓力或流量的變化，然后用各種形式的壓力計或流量計進行指示的測量儀器。因此，氣動量儀分壓力計式和流量計式兩種。通常壓力計式氣動量儀為高壓式，而流量計式氣動量儀為低壓式。

與機械測量相關(guān)的計量器具按照計量器具的特點和構(gòu)造可以將它們分為以下四類：

（1） 標準量具　標準量具是按基準復制出來的代表某個固定尺寸的量具。用它可以校正或調(diào)整其他計量器具， 也可用于精密測量， 如量塊、 角度塊等。

（2） 通用量具和量儀　通用量具和量儀可以測量一定范圍內(nèi)的數(shù)值， 測量數(shù)值的連續(xù)程度取決于量具或量儀的精度。 按結(jié)構(gòu)上的特點， 通用量具或量儀可分為以下幾種：

1） 固定刻線量具， 如鋼直尺、 卷尺等。

2） 游標量具， 如游標卡尺、 游標量角器等。

3） 螺旋測微量具， 如內(nèi)外徑千分尺、 深度千分尺、 螺紋千分尺及公法線千分尺等。

4） 機械式量儀， 如百分表、 千分表、 杠桿百分表、 杠桿千分表及杠桿千分尺等。

5） 光學量儀， 如立式和臥式光學計、 立式和萬能測長儀、 投影儀、 干涉儀及工具顯微鏡等。

6） 氣動量儀， 如水柱式氣動量儀和浮標式氣動量儀等。

7） 電動量儀， 如電接觸式量儀、 電感式量儀、 電容式量儀和光電式量儀等。

（3） 極限量規(guī)　極限量規(guī)是無刻度的專用量具， 它無法測量工件的實際尺寸， 但可檢驗工件尺寸是否超過某一極限， 以判斷工件是否合格。 極限量規(guī)一般成對使用： 一是 “通規(guī)”， 按最大實體尺寸制造， 一是 “止規(guī)”， 按最小實體尺寸制造。 它們分別控制工件的作用尺寸和局部實際尺寸。

（4） 檢驗夾具　檢驗夾具是量具、 量儀及一些定位元件的組合體， 一般應(yīng)用于大批量生產(chǎn)中， 以提高測量效率和測量精度。

（1）分度值與分度間距

分度值——測量儀器的標尺上相鄰兩刻線所代表的量值之差。一般來說，分度值越小，測量儀器的精度越高。

分度間距——標尺或圓刻度盤上相鄰兩刻線中心的距離或圓弧長度。一般量儀的分度間距為1～2．5mm。

（2）示值范圍與測量范圍

示值范圍——由測量儀器所顯示或指示的最低值到最高值的范圍。表示示值范圍時，應(yīng)標示最低值（起始值）和最高值（終止值）。

測量范圍——使測量儀器誤差處于規(guī)定極限內(nèi)的一組被測量值。測量范圍也可稱為工作范圍，指測量儀器的誤差處于規(guī)定的極限范圍內(nèi)的這一被測量值的范圍，在這一規(guī)定的測量范圍內(nèi)使用，其示值誤差應(yīng)處在允許誤差限內(nèi)，超出測量范圍使用，則示值誤差將超出允許誤差限。

（3）靈敏度與鑒別力閾

靈敏度——測量儀器的響應(yīng)變化Δy 與相應(yīng)激勵變化Δx 之商。

在分子、分母是同一類物理量的情況下，靈敏度也稱放大比。帶有等分刻度標尺的線性量儀，其靈敏度為常數(shù)。它等于分度間距與分度值之比。

鑒別力閾——使測量儀器的響應(yīng)產(chǎn)生可感知的變化的最小激勵變化，也可以說是量儀對被測量值微小變化的不敏感程度，故習慣上也稱其為靈敏閾或靈敏限。鑒別力閾與諸如內(nèi)部或外部的噪聲、摩擦、阻尼、慣性等因素有關(guān)。

（4）滯后與滯后誤差

滯后——測量儀器對給定激勵的響應(yīng)與先前激勵順序有關(guān)的一種特性。

滯后誤差——當激勵恒定時，在相同條件下，測量儀器沿正、反行程在同一點上響應(yīng)的變化量，習慣上也稱為回程誤差。

（5）穩(wěn)定性與漂移

穩(wěn)定性——測量儀器保持其測量特性恒定的能力。通常穩(wěn)定性是相對時間而言的。

漂移——測量儀器的測量特性隨時間的緩慢變化。例如，線性測量儀器靜態(tài)響應(yīng)特性（y=kx）的漂移，表現(xiàn)為零點和斜率隨時間的緩慢變化，前者稱為儀器的零漂，后者稱為儀器的靈敏度漂移，如圖所示。

（6）準確度與示值誤差

準確度——測量儀器給出接近于被測量真值的示值的能力。

示值誤差——測量儀器的示值與被測量的（約定）真值之差。示值誤差是測量儀器本身各種誤差的綜合反映。

（7）測量力

測量力——在測量過程中，量具或量儀觸端作用在被測零件表面接觸處的力叫做測量力。測量力將引起被測零件和測量裝置的彈性變形，從而影響測量精度。

（8）視差

視差——檢測者眼睛相對于指針或刻線變動位置時，其讀數(shù)也隨之不同。視覺讀數(shù)與正確讀數(shù)之差叫做視差。

（9）校正值

校正值——指大小與誤差相等，但符號相反的值。

（10）安全裕度

安全裕度——因任何測量結(jié)果都存在誤差，故國家標準要求在判斷產(chǎn)品合格與否時將軸或孔的公差帶兩頭均內(nèi)縮一個尺寸，這個尺寸就是“安全裕度”，如圖所示。圖中A為安全裕度。國家標準規(guī)定安全裕度A 為公差帶寬度T 的1/10。bvty.VIP

選擇計量器具時， 要同時兼顧科學原則和合理原則：一是所選擇的計量器具要滿足被測件的精度要求， 保證產(chǎn)品質(zhì)量； 二是保證測量經(jīng)濟性。 測量經(jīng)濟性是從計量器具的成本、 壽命、 使用的方便性、 對使用人員技術(shù)水平的要求以及修理和檢定的復雜程度等進行綜合考慮。

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例如，用分度值為0. 02mm、 0 ～300mm 游標卡尺測量 Φ23（0/-0.014mm） 軸的直徑， 這是不科學的。 因為這種卡尺的示值誤差為 ±0. 02mm， 用它測量 Φ23（0/-0.014mm） 軸不能得出正確的結(jié)果。

例如， 用分度值為0. 001mm、 0 ～25mm 的杠桿卡規(guī)， 測量 Φ23. 5mm 軸的直徑。 23. 5mm 是未注公差尺寸， 查GB/T 1804《一般公差　未注公差的線性和角度尺寸的公差》可知， 中等 m 精度的 23. 5mm 的極限偏差是 ±0. 2mm。 而分度值為0. 001mm、 0 ～25mm 的杠桿卡規(guī)的示值誤差為 ±1μm， 用它去測量 Φ23. 5mm尺寸是 “大材小用”， 造成浪費。

1. 合理使用器具的一般原則

1） 對絕對測量來說， 要求計量器具的測量范圍要大于被測量的量的大小，但不要相差太大。 因為用測量范圍大的計量器具測量小型工件， 不僅不經(jīng)濟， 而且測量精度還難以保證。

2） 對比較測量來說， 計量器具的示值范圍一定要大于被測件的參數(shù)公差。例如， 被測件的尺寸公差為 ±0. 05mm， 就不能用示值范圍為 ±0. 05mm 的測微 計去測量。

3） 在測量形狀誤差（例如圓跳動等）時， 計量器具的測量頭要做往復運動，因此要考慮回程誤差的影響。 當零件的精度要求高時， 應(yīng)當選擇靈敏度高、 回程誤差小的計量器具。

4） 對于薄型、 軟質(zhì)、 易變形的工件， 應(yīng)該選用測量力小的計量器具。

5） 對于粗糙的表面， 不得用精密的計量器具去測量。 被測表面的表面粗糙度值要小于或等于計量器具測量面的表面粗糙度值。

6） 單件或小批量生產(chǎn)應(yīng)選用通用（萬能）計量器具， 大批量生產(chǎn)應(yīng)選用專用計量器具。

2. 根據(jù)安全裕度選用計量器具

（1） 誤廢和誤收　零件的完善檢驗應(yīng)將尺寸計量結(jié)果和形狀誤差測量結(jié)果綜合起來， 判斷是否超過最大實體尺寸和最小實體尺寸。 而在實際檢驗零件時， 采用的計量器具多數(shù)只用于測量尺寸， 又常用依次測量結(jié)果作出判斷， 未考慮形狀誤差和示值變動性對測量結(jié)果的影響； 也未考慮測量的誤差， 以及測量時的溫度和壓陷效應(yīng)產(chǎn)生的誤差對測量結(jié)果的影響。 另外， 上述測量誤差又具有不確定性（大小和正負均不確定）。 這樣一來， 當零件的真值處于極限尺寸附近時， 就會產(chǎn)生將不合格零件或超差零件判為合格零件的現(xiàn)象， 即誤廢或誤收。

（2） 內(nèi)縮驗收極限和安全裕度　國家標準 GB/T 3177規(guī)定： 對普通計量器具， 如游標卡尺和千分尺， 在車間條件下使用的分度值不小于0.0005mm 的比較儀等， 檢驗公差值大于 0. 009 ～3. 2mm， 尺寸至 1000mm 的零件時， 應(yīng)按內(nèi)縮驗收極限來驗收零件， 并選用合適的計量器具。