數(shù)顯量具的選購(gòu)、檢定與維修

電子數(shù)顯量具的三個(gè)主要品種 —— 電子數(shù)顯卡尺、電子數(shù)顯千分尺和電子數(shù)顯指示表，由于其精度高、功能多、使用方便，日益受到用戶歡迎，特別是近幾年產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，價(jià)格降低，電子數(shù)顯量具新品種不斷問世，市場(chǎng)需求急劇增長(zhǎng)。
     以數(shù)顯卡尺為主要代表的電子數(shù)顯量具，在我國(guó)已生產(chǎn)和使用十多年了。目前有十余家工廠生產(chǎn)， 2003 年全國(guó)總產(chǎn)銷量近 120 萬(wàn)件，其中桂林廣陸數(shù)字測(cè)控股份有限公司（原廣陸量具廠）占 50% 以上，在數(shù)顯量具的質(zhì)量、銷量及品種方面，尤其是數(shù)顯量具生產(chǎn)方面，廣陸公司處于國(guó)內(nèi)水平。
    下面以電子數(shù)顯卡尺和電子數(shù)顯指示表為例，就電子數(shù)顯量具的應(yīng)用、檢定和修理，予以簡(jiǎn)要說明。
    一．電子數(shù)顯卡尺的選購(gòu)
    目前在市場(chǎng)比較受歡迎的是帶電子開關(guān)的三按鍵數(shù)顯卡尺，三個(gè)按鍵分別是測(cè)量制式轉(zhuǎn)換鍵、開關(guān)鍵和清零鍵。該電子數(shù)顯卡尺在任意位置開關(guān)電源，測(cè)量原點(diǎn)（零點(diǎn)）不變。廣陸公司的三按鍵數(shù)顯卡尺，其顯示窗口不是普通的有機(jī)玻璃，而是特殊石英玻璃，抗劃傷能力強(qiáng)，用普通民用小刀劃不傷。由于采用了模塊式結(jié)構(gòu)，維修十分方便。還可根據(jù)用戶的不同要求，設(shè)計(jì)有各種選擇功能或特殊使用性能的電子數(shù)顯卡尺。
    電路設(shè)計(jì)方面考慮的特殊功能有：
    帶記憶保持功能。在不方便讀數(shù)情況下，按此鍵可將瞬間測(cè)量值記住；
    可設(shè)置公差帶。即可設(shè)置被測(cè)工件的上、下極限偏差值，可提示測(cè)量結(jié)果是否合格，如不合格，還指出是超上極限偏差值或超下極限偏差值；
    可跟蹤zui大值。當(dāng)測(cè)內(nèi)腔尺寸如孔的直徑時(shí)，用此功能就比較方便；
    可跟蹤zui小值。當(dāng)測(cè)外部尺寸如軸的直徑時(shí)，用此功能則比較方便；
    可預(yù)置數(shù)值。通常用游標(biāo)卡尺圓弧內(nèi)量爪測(cè)孔的直徑，需將測(cè)量結(jié)果再加上圓弧內(nèi)量爪的合并寬度尺寸，如果因疏忽忘記加上該尺寸，可能就造成廢品。如果利用預(yù)置數(shù)值功能將圓弧內(nèi)量爪的合并寬度尺寸預(yù)先設(shè)置，便可直接讀出孔的直徑數(shù)值，安全又方便；
    從機(jī)械設(shè)計(jì)方面考慮的有：
    鑲硬質(zhì)合金電子數(shù)顯卡尺 , 該卡尺大大提高了量面的抗磨損性能；
    齒厚電子數(shù)顯卡尺 , 用于測(cè)量齒輪輪齒在固定弦上的厚度，量面亦鑲有硬質(zhì)合金；
    螺紋電子數(shù)顯卡尺 , 用于測(cè)量螺紋中徑；
    內(nèi)溝槽數(shù)顯卡尺 , 主要用于測(cè)物體內(nèi)腔溝槽直徑；
    內(nèi)槽寬數(shù)顯卡尺 , 主要用于測(cè)量孔內(nèi)溝槽寬度和溝槽的軸向位置，也可用帶鉤頭的數(shù)顯深度卡尺完成同樣任務(wù)；
    外溝槽數(shù)顯卡尺 , 主要用于測(cè)量物體外部凹陷部位的尺寸或用于測(cè)不規(guī)則形狀板狀物體的厚度；
    板厚數(shù)顯卡尺 , 主要用于測(cè)量橡膠、海綿等較軟物體的厚度，有時(shí)帶有限制測(cè)力的結(jié)構(gòu)；     伸縮爪數(shù)顯卡尺 , 由于有一個(gè)測(cè)量爪可以伸縮，常用于測(cè)不等高局部表面在水平方向的距離；
    中心距數(shù)顯卡尺 , 主要用于測(cè)兩孔的中心（軸線）距離，有錐形測(cè)頭和圓柱測(cè)頭兩種。錐測(cè)頭用于測(cè)孔口比較平整的兩孔中心距離，圓柱測(cè)頭的采取步進(jìn)式讀數(shù)測(cè)量方式，即：先測(cè)兩孔內(nèi)側(cè)壁間的zui小距離，固定右滑框，松開并移動(dòng)左滑框使與右滑框接觸，固定左滑框，再松開并移動(dòng)右滑框，測(cè)兩孔壁間的zui大距離，此刻的讀數(shù)為兩次數(shù)值的疊加，由于該尺設(shè)計(jì)成具有的二分之一顯示功能，即可直接顯示兩孔軸線間距離，詳細(xì)情況請(qǐng)看使用說明書；     萬(wàn)向節(jié)數(shù)顯卡尺 , 主要用于測(cè)萬(wàn)向節(jié)內(nèi)溝槽尺寸及相互位置；
    塑料數(shù)顯卡尺 , 材質(zhì)為碳纖維增強(qiáng)塑料或其它工程塑料的數(shù)顯卡尺。此外還有用鋁合金材料制造的數(shù)顯卡尺等，主要用于要求防止被側(cè)物體劃傷及要求特別輕便的場(chǎng)合；
    電子數(shù)字圓規(guī) , 該類數(shù)顯卡尺結(jié)束了長(zhǎng)期以來生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用盲規(guī)劃圓的歷史。上述種種電子數(shù)顯卡尺，給不同場(chǎng)合的應(yīng)用帶來了許多方便。詳細(xì)情況請(qǐng)向生產(chǎn)企業(yè)索取有關(guān)資料。
    量具的選購(gòu)或訂貨，應(yīng)向廠家提供被測(cè)工件相關(guān)部位草圖，標(biāo)明被測(cè)尺寸及相關(guān)尺寸，以利于合理選擇現(xiàn)有產(chǎn)品或設(shè)計(jì)制造比較特殊的電子數(shù)顯量具。例如：選購(gòu)內(nèi)溝槽電子數(shù)顯卡尺時(shí)，應(yīng)標(biāo)明孔內(nèi)被測(cè)溝槽的直徑或溝槽的單邊深度、寬度，溝槽距孔口端面的距離及入口處孔口直徑，以便于您的選購(gòu)或廠家準(zhǔn)確設(shè)計(jì)。
    二．電子數(shù)顯指示表的選購(gòu)
    按分辨力，通常有電子數(shù)顯百分表和電子數(shù)顯千分表，還有介于兩者之間的高精度數(shù)顯百分表。其實(shí)，高精度數(shù)顯百分表更接近數(shù)顯千分表，多數(shù)情況下可代替子數(shù)顯千分表，而價(jià)格卻便宜很多。電子數(shù)顯千分表量程一般比較大，多為 10mm 以上，大形的數(shù)顯千分表量程 15mm 以上，小型的電子數(shù)顯千分表量程也有 5mm 左右，又由于具有跟蹤zui小值等功能，用于配內(nèi)徑量表則十分方便。
    按主體結(jié)構(gòu)形式，電子數(shù)顯指示表有圓形和矩形之分， 矩形的多為橫式，依不同需要而定。
    三．檢定
   可供參考的標(biāo)準(zhǔn)有：
  GB/T14899—94 電子數(shù)顯卡尺中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)， 
     ISO/DIS13385—96 幾何量技術(shù)規(guī)范 — 長(zhǎng)度測(cè)量器具：卡尺（含帶表卡尺和電子數(shù)顯卡尺）設(shè)計(jì)及計(jì)量技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)。前者主要用于國(guó)內(nèi)大多數(shù)國(guó)營(yíng)企業(yè)用戶，后者主要用于國(guó)外市場(chǎng)及國(guó)內(nèi)多數(shù)外資企業(yè)。 ISO/DIS13385—96 標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格，例如：要求對(duì) “ 內(nèi)測(cè)量 ” （類似測(cè)量孔的直徑）亦要逐點(diǎn)檢定示值誤差，理由很簡(jiǎn)單：用新的卡尺測(cè)孔的直徑（特別是小孔）亦應(yīng)該保證一定的不確定度。而 GB/T14899—94 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，基本沿習(xí)舊國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，只檢內(nèi)量爪尺寸偏差及量面平行度，不要求對(duì) “ 內(nèi)測(cè)量 ” 檢示值，并過份考慮預(yù)留磨損量大小，而忽略了對(duì) “ 內(nèi)測(cè)量 ” 準(zhǔn)確性要求，致使用新出廠的卡尺測(cè)孔直徑，尤其是測(cè)小孔直徑，往往造成較大的測(cè)量誤差。執(zhí)行 ISO/DIS13385—96 標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)多年來采用 1996 年以前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)企業(yè)， 增加了相當(dāng)大難度。由于要同市場(chǎng)接軌，除國(guó)內(nèi)用戶特殊要求外，廣陸公司基本執(zhí)行此標(biāo)準(zhǔn)。
     四．使用注意事項(xiàng)
1 ）使用前用干燥清潔的布（可沾少許清潔油）反復(fù)擦拭數(shù)顯量具保護(hù)膜表面，以除去可能凝結(jié)的水份。因?yàn)樗m屬弱電解質(zhì)，仍可電離出氫離子和氫氧根離子，這些離子會(huì)減弱或屏蔽掉電容信號(hào)，造成顯示混亂，在潮濕的環(huán)境下應(yīng)注意此點(diǎn)。目前市場(chǎng)已有防水?dāng)?shù)顯卡尺，但價(jià)格比較高。
2 ）工作環(huán)境：溫度 5—40℃, 相對(duì)濕度在 80% 以下，防止含電解質(zhì)的液體沾濕保護(hù)膜表面。 3 ）不準(zhǔn)在數(shù)顯量具上施加電壓，不宜用電筆刻字，以免損壞電路。
4 ）校對(duì)零位
    仔細(xì)清凈量面（用潔凈紙片夾在量面間抽拉幾次），使兩量面接觸，量面間壓力約 3—5N ，按 “ 清零鍵 ” 以設(shè)定零位，然后方可進(jìn)行測(cè)量。為減小測(cè)量誤差，校對(duì)零位時(shí)所用推力應(yīng)盡可能接近測(cè)量時(shí)所用推力。
5 ）測(cè)量方法   
    一般采用測(cè)量方法，其零點(diǎn)設(shè)置如上所述。
     為提高測(cè)量準(zhǔn)確度，可采用微差測(cè)量法：將與被測(cè)量工件尺寸接近的量塊（或其它具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸的樣件），以適當(dāng)?shù)膲毫Γ?3—5N ）夾在兩量面之間，按清零鍵設(shè)定相對(duì)零點(diǎn)，在測(cè)工件時(shí)讀取與標(biāo)準(zhǔn)尺寸的差值（此差值一般微小，故通常稱其為微差測(cè)量）。此差值加前述標(biāo)準(zhǔn)尺寸，即為被測(cè)工件實(shí)際尺寸或稱作尺寸。
6 ）數(shù)據(jù)輸出與數(shù)據(jù)處理
    目前國(guó)內(nèi)多數(shù)數(shù)顯卡尺有數(shù)據(jù)輸出插口（拉開尺框罩殼右上角的小蓋便可看見），使用特制連線和接口（數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，常稱為適配器），可與電腦或打印機(jī)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或打印測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析圖。
     接口工作方式：同步串行。數(shù)據(jù)：二進(jìn)制編碼（補(bǔ)碼），數(shù)據(jù)寬度 24 位，每數(shù)據(jù)發(fā)送二次，周期 300ms （慢顯狀態(tài)，此狀態(tài)下省電）或 20ms （快顯狀態(tài)），傳輸時(shí)間 0.5ms 。引線四根，自左至右： 電源 - 、數(shù)據(jù) D 、時(shí)鐘 CP 、電源 +
數(shù)據(jù)脈沖幅度： 0 電平 ≤0.2V ， 1 電平 ≥1.3V
時(shí)鐘 CP ： 90KHz ，高電平有效。
7 ）更換電池
   當(dāng)不顯示或閃顯時(shí)，說明電池電壓過低，應(yīng)更換電池。電池為扣式電池一粒 , 型號(hào) :G13-A 或 SR44 ，電壓 1.55V 。由于電池會(huì)自然放電，市面出售的電池可能因出廠時(shí)間較長(zhǎng)電壓衰減較多，可能不好用，此時(shí)應(yīng)向生產(chǎn)廠家郵購(gòu)。
     五．維修
     目前所供應(yīng)的數(shù)顯卡尺故障率很低，用戶遇到的問題多數(shù)由電池消耗或接觸不良所造成，偶然也會(huì)出現(xiàn)以下故障：
1 ） “ 死機(jī) ”—— 由于偶然受外界電磁場(chǎng)干擾，顯示值鎖定不動(dòng)，有時(shí)伴隨出現(xiàn)其它符號(hào)。
處理方法：應(yīng)取出電池，停 30 秒以上，再重新裝入，一次或幾次便可恢復(fù)正常。
2 ）閃顯 —— 電池電壓偏低，應(yīng)盡快更換電池。
3 ）數(shù)字混亂 —— 顯示不穩(wěn)定。由于保護(hù)膜表面受潮，處理辦法見前述 “ 三 . 使用注意事項(xiàng) ” 。 
4 ）機(jī)械磨損
       修復(fù)方法與普通游標(biāo)卡尺基本相同，但應(yīng)避免用力敲擊，應(yīng)取下電子組件再敲擊。由于可任意點(diǎn)清零，不受游標(biāo)卡尺零位誤差要求限制，修理次數(shù)也可增加。值得注意的是內(nèi)量爪修復(fù)，由于普通四用卡尺左端頭作為臺(tái)階測(cè)量面，內(nèi)量爪根部硬而脆，造成修理困難。如用戶提出要求，廣陸公司技術(shù)之一的防斷爪措施，可為用戶解決這一難題。該廠曾提出免費(fèi)修理（更換組件按成本收費(fèi)）國(guó)產(chǎn)一切電子數(shù)顯卡尺（不論國(guó)內(nèi)哪個(gè)廠家生產(chǎn)的），廣大國(guó)內(nèi)用戶不妨利用一下這個(gè)便利。