Калибровочный блок
Мерные блоки (также известные как калибровочные блоки , датчики Йоханссона , калибры скольжения или блоки Джо ) представляют собой систему для производства точных размеров. Индивидуальный мерный блок представляет собой металлический или керамический блок, прецизионно отшлифованный и притертый до определенной толщины. Мерные блоки поставляются в наборах блоков с диапазоном стандартных длин. При использовании блоки укладываются друг на друга, чтобы получить желаемую длину (или высоту).
Важной особенностью калибровочных блоков является то, что они могут быть соединены вместе с очень небольшой погрешностью размеров. Блоки соединяются в процессе скольжения, называемом скручиванием , в результате чего их сверхплоские поверхности сцепляются друг с другом. Небольшое количество калибровочных блоков можно использовать для точного измерения длины в широком диапазоне. Используя три блока одновременно, взятые из набора из 30 блоков, можно создать любую из 1000 длин от 3,000 до 3,999 мм с шагом 0,001 мм (или от 0,3000 до 0,3999 дюйма с шагом 0,0001 дюйма). Мерные блоки были изобретены в 1896 году шведским машинистом Карлом Эдвардом Юханссоном . [1] Они используются в качестве эталона для калибровки измерительного оборудования, используемого в механических мастерских , например, микрометров ., синусоидальные линейки , штангенциркули и циферблатные индикаторы (при использовании в роли инспекции ). Мерные колодки являются основным средством стандартизации длины, используемым в промышленности. [1]
Мерный блок представляет собой блок из металла или керамики с двумя противоположными сторонами, отшлифованными точно плоско и параллельно, на точном расстоянии друг от друга. Блоки стандартного класса изготавливаются из закаленного стального сплава, а блоки калибровочного класса часто изготавливаются из карбида вольфрама , карбида хрома или керамики , поскольку они более твердые и меньше изнашиваются. [2] Калибровочные блоки поставляются в наборах блоков различной длины вместе с дополнительными изнашиваемыми блоками, что позволяет создавать широкий спектр стандартных длин путем их укладки друг на друга. Длина каждого блока на самом деле немного меньше, чем указанная на нем номинальная длина, поскольку указанная длина включает в себя длину одной отжимной пленки ., смазочная пленка, разделяющая смежные поверхности блока при нормальном использовании. Толщина отжимной пленки составляет около 25 нанометров (0,98 микродюйма). [3] Номинальная длина датчика также известна как интерферометрическая длина . [4]
При эксплуатации блоки вынимаются из набора, очищаются от защитного покрытия ( вазелин или масло) и скручиваются в стопку необходимого размера. Меры калибра откалиброваны для обеспечения точности при температуре 20 °C (68 °F), и при проведении измерений их следует поддерживать при этой температуре. Это смягчает последствия теплового расширения . Износостойкие блоки, изготовленные из более твердого материала, такого как карбид вольфрама , по возможности устанавливаются на каждом конце пакета для защиты мерных блоков от повреждения при использовании.
Машинисты и производители инструментов стараются использовать стопку с наименьшим количеством блоков, чтобы избежать накопления ошибок размера. Например, стопка общим весом 0,638, состоящая из двух блоков (блок 0,500, сжатый с блоком 0,138), предпочтительнее, чем стопка, также состоящая из 0,638 и состоящая из четырех блоков (например, 0,200, 0,149). , .151 и .138 все вместе). Как подробно описано в классахсекции каждый блок имеет допуск по размеру в несколько миллионных долей дюйма, поэтому сложение их вместе приводит к кумулятивной неопределенности. Однако накопленная ошибка даже из нескольких блоков обычно незначительна во всех случаях, кроме самых требовательных. В загруженном магазине некоторые блоки будут использоваться где-то еще, поэтому создается стопка из блоков, доступных в данный момент. Обычно разница в несколько миллионных долей дюйма не может быть обнаружена или не имеет значения в контексте. Контексты, требующие предельной точности, встречаются реже и требуют дополнительных затрат (например, больше наборов блоков и блоков более высокого качества).
