端度和端度測量器具介紹
端度,英譯end measure,指幾何形體兩端之間的長度。典型的端度尺寸有:形體的長、寬、高,以及軸徑、孔徑、球徑、板厚、棒長、槽寬以及內、外螺紋的中徑等。
在幾何量測量領域,端度測量屬于長度測量中的一個分支。
端度測量儀器在進行測量時,通常以兩個測量頭與被測件兩端相接觸,其尺寸在儀器的測量系統(tǒng)上讀出(見封面圖)。也可以瞄準被測件兩端的影像,進行端度測量,但精度和方便程度,都不如接觸式。
端度測量儀器,由端度量具進化而成??ǔ呤?典型、也是出現(xiàn)較早的端度量具。1992年,在我國揚州出土了漢代銅卡尺(圖1)。尺長13厘米,尺身中間開一導槽,槽內置一能旋轉調節(jié)的導銷,可沿導槽左右移動。據(jù)考證,器物出自漢代王莽時期,故稱新莽卡尺。
從構造原理、性能和用途來看,新莽卡尺是現(xiàn)代卡尺(圖3)的原型,它比歐洲*早的卡尺(圖2)早了1600多年。而歐洲人值得驕傲的是,他們的卡尺采用的游標原理。該原理由法國數(shù)學家維尼爾·皮爾在1631年發(fā)明,不用任何放大,就能**地讀出一個刻度間隔的幾十分之一,避免了估讀的不準確
圖1我國出土的漢代銅卡尺
圖2 歐洲早期的卡尺和千分尺
圖3現(xiàn)代卡尺
后來,出現(xiàn)了千分尺,它是利用精密絲桿作為長度基準,用刻度套管將絲桿一個螺距進行細分,能讀出百分之一毫米。
在端度測量儀器中,測長儀*具代表性。
1834年,英國人惠特沃斯將千分尺原理進行了引申,發(fā)明了測長儀(圖4)。該儀器具有頭、尾架和載物臺,采用二級**進行細分,能測出萬分之一英寸的長度誤差。
圖4 惠特沃斯和他發(fā)明的測長儀
1936年德國蔡司廠推出了應用光學技術的測長儀(圖5),將其測量精度提高到微米級。經(jīng)典的阿貝原理,在這臺儀器上得到了**的詮釋,并被后人一直沿用至今(圖6)。
圖5 1930年德國蔡司的測長儀
圖6 當代新天JD25萬能測長儀
端度測量儀器具有很高的測量精度,除得益于阿貝原理和精密的結構外,還因為它與端度標準器——量塊(圖7)的密切關系。端度測量儀器需要用量塊進行校準;量塊又可以作為端度測量儀器比較測量時的標準件;端度測量儀器也可用于檢定低等級量塊。