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千分表和百分表工作原理
閱讀：6558 發(fā)布時間：2010-8-13
百分表和千分表利用精密齒條齒輪機(jī)構(gòu)制成的表式通用長度測量工具。圖為百分表（千分表）的結(jié)構(gòu)。當(dāng)量桿移動1毫米時，這一移動量通過齒條、軸齒輪1、齒輪和軸齒輪2放大后傳遞給安裝在軸齒輪2上的指針，使指針轉(zhuǎn)動一圈。若圓刻度盤沿圓周印制有 100個等分刻度，每一分度值即相當(dāng)于量桿移動0.01毫米，則這種表式測量工具常稱為百分表。若增加齒輪放大機(jī)構(gòu)的放大比，使圓表盤上的分度值為0.001毫米或0.002毫米（圓表盤上有200個或100個等分刻度），則這種表式測量工具即稱為千分表。二者的原理是相同的。百分表（千分表）是美國的B.C.艾姆斯等于1890年制成的。它常用于形狀和位置誤差以及小位移的長度測量。百分表的示值范圍一般為0～10毫米，大的可以達(dá)到100毫米。改變測頭形狀并配以相應(yīng)的支架,可制成百分表的變形品種,例如厚度百分表、深度百分表和內(nèi)徑百分表（見孔徑測量）等。如用杠桿代替齒條則可制成杠桿百分表和杠桿千分表，其示值范圍較小，但靈敏度較高。此外，它們的測頭可以在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動，能適應(yīng)不同方向的測量，結(jié)構(gòu)也緊湊。它們適用于測量普通百分表難以測量的外圓、小孔和溝槽等的形狀和位置誤差。
1.概述
百分表是利用齒條齒輪或杠桿齒輪傳動,將測桿的直線位移變?yōu)橹羔樀慕俏灰频挠嬃科骶?。主要用于測量制件的尺寸和形狀、位置誤差等。分度值為0.01mm,測量范圍為0-3、0-5、0-10mm。
百分表的結(jié)構(gòu)較簡單,傳動機(jī)構(gòu)是齒輪系,外廓尺寸小,重量輕,傳動機(jī)構(gòu)惰性小,傳動比較大,可采用圓周刻度,并且有較大的測量范圍,不僅能作比較測量,也能作測量。
百分表的工作原理,是將被測尺寸引起的測桿微小直線移動,經(jīng)過齒輪傳動放大,變?yōu)橹赣嬙诳潭缺P上的轉(zhuǎn)動,從而讀出被測尺寸的大小。
百分表的構(gòu)造主要由3個部件組成：表體部分、傳動系統(tǒng)、讀數(shù)裝置。
百分表已實施出口產(chǎn)品質(zhì)量許可制度，未取得出口質(zhì)量許可證的產(chǎn)品不準(zhǔn)出口。
2.檢定條件
檢定前受檢的百分表在檢定室內(nèi)平衡溫度的時間及檢定百分表的室內(nèi)溫度要求如表6—10—35。
表6—10—35檢定百分表溫度要求
室溫（℃） 每小時溫度變化不大于（℃） 平衡溫度時間不少于（h）
20±10 1 2
3.檢驗項目、技術(shù)要求
（1）外觀：百分表的表蒙應(yīng)透明潔凈,不應(yīng)有氣泡和明顯的劃痕；表盤刻線應(yīng)清晰平直,無目力可見的斷線和粗細(xì)不勻；測頭上不應(yīng)有碰傷、銹跡、斑點和明顯的劃痕。其它表面上不應(yīng)有脫漆、脫鉻和毛刺及影響外觀質(zhì)量的其它缺陷。表上必須有制造廠名、分度值和出廠編號。使用中和修理后的百分表,允許有不影響使用準(zhǔn)確度的外觀缺陷。
（2）各部分相互作用：
①表圈轉(zhuǎn)動應(yīng)平穩(wěn),靜止應(yīng)可靠,與表體的配合應(yīng)無明顯的松動。
②測桿的移動及指針回轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)、靈活,不得有跳動、卡住和阻滯現(xiàn)象。
③指針應(yīng)緊固在軸上,測桿移動時,指針不應(yīng)松動。
④緊固百分表裝夾套筒后,測桿應(yīng)能自由移動,不得卡住。
（3）指針與表盤的相互位置。①百分表的測桿處于自由狀態(tài)時,調(diào)整表盤零刻線和測桿軸線方向重合,此時指針位置應(yīng)符合表6—10—36的要求。
表6—10—36指針位置要求（分度）
表盤刻度型式 指針在距零刻度左上方
50 4～12
100 8～25
200 16～50
②百分表測桿行程應(yīng)超過工作行程終點,超過的行程應(yīng)滿足表6—10—37的要求。
表6—10—37超行程要求
測量范圍（mm） 表盤刻度型式（分度） 超過終點的行程不少于（mm）
0-3 50 0.3
0-5，0-10 100 0.5
③轉(zhuǎn)動指針對準(zhǔn)任何整轉(zhuǎn)數(shù)時,指針位置偏離零位應(yīng)不大于15μm。
④指針末端與表盤刻線方向應(yīng)一致,無目力可見的偏斜,指針末端上表面至表盤之間的距離應(yīng)不超過表6—10—38的要求。
表6—10—38指針末端上表面至表盤距離
表盤刻度型式（分度） 指針末端上表面至表盤距離（mm）
50、100 0.9
⑤指針末端應(yīng)蓋住短刻線長度的30～80%。
（4）指針末端及表盤刻線寬度：應(yīng)不超過表6—10—39的要求。
表6—10—39指針末端及表盤刻線寬度
測量范圍（mm） 表盤刻度型式（分度） 表圈直徑（mm） 指針末端及表盤刻線寬度（mm）
0～3 50 42 0.10～0.20
0～5,0～10 100 ＞42 0.15～0.25
（5）測頭測量面的表面粗糙度：應(yīng)不超過表6—10—40的要求。
表6—10—40測頭測量面表面粗糙度
測頭材料 鋼 硬質(zhì)合金 寶石
測頭測量面表面粗糙度 Ra 0.1 Ra 0.2 Ra 0.05（6）
裝夾套筒直徑：直徑為Φ800-0.015。
（7）測力：測力應(yīng)不超過表6—10—40的要求。
正行程中的zui大測力值即為百分表的zui大測力。單向行程中的zui大測力值與zui小測力值之差即為表的單向行程測力變化,各點的正行程測力值與反行程測力值之差,即為同一點正反向測力變化,均不應(yīng)超過表6—10—41的要求。
表6—10—41測力要求
測量范圍（mm） zui大測力 單向行程測力變化 同一點正反向測力變化
0～3,0～5,0～10 1.5 0.5 0.4
（8）示值變動性：應(yīng)不超過表6—10—42的要求。
（9）測桿徑向受力對示值的影響不應(yīng)超過表6—10—42的要求。
表6—10—42示值變動性
測量范圍（mm） 示值變動性（μm） 測桿徑向受力對示值影響（μm）
0級 1級 0級 1級
0-3,0-5,0-10 3 5 3 5
（10）示值誤差：百分表的示值誤差不得超過表6—10—43的要求。
表6—10—43百分表示值誤差
準(zhǔn)確度
等級 百分表示值誤差（μm） 回程誤差
（μm）
任意0.1mm 任意1mm 0～3mm 0～5mm 0～10mm
0 5 8 10 12 14 3
1 7 10 15 18 20 5
（11）回程誤差：百分表的回程誤差應(yīng)不超過表6—10—43的要求。