数显量具选购、检定与维修的方法

含羞草

数显量具选购、检定与维修的方法
电子数显量具的三个主要品种——电子数显卡尺、电子数显千分尺和电子数显指示表，由于其精度高、功能多、使用方便，日益受到用户欢迎，特别是近几年产品质量稳定，价格降低，电子数显量具新品种不断问世，市场需求急剧增长。

- e+ T5 a8 y( _2 P2 q以数显卡尺为主要代表的电子数显量具，在我国已生产和使用十多年了。目前有十余家工厂生产，在数显量具的质量、精度控制方面，尤其是数显非标专用量具设计、生产方面， 处于国内领先水平。

下面以电子数显卡尺和电子数显指示表为例，就电子数显量具的应用、检定和修理，予以简要说明。
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一．电子数显卡尺的选购
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目前在市场比较受欢迎的是带电子开关的三按键数显卡尺，三个按键分别是测量制式转换键、开关键和清零键。该电子数显卡尺在任意位置开关电源，测量原点（零点）不变。安一公司的三按键数显卡尺，其显示窗口不是普通的有机玻璃，而是特殊石英玻璃，抗划伤能力强，用普通民用小刀划不伤。由于采用了模块式结构，维修十分方便。还可根据用户的不同要求，设计有各种选择功能或特殊使用性能的电子数显卡尺。
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电路设计方面考虑的特殊功能有：

" i" \  ^9 j2 d  U7 y带记忆保持功能。在不方便读数情况下，按此键可将瞬间测量值记住；
可设置公差带。即可设置被测工件的上、下极限偏差值，可提示测量结果是否合格，如不合格，还指出是超上极限偏差值或超下极限偏差值；
3 Z$ i  N7 W! d) W9 M可跟踪最大值。当测内腔尺寸如孔的直径时，用此功能就比较方便；
2 B, _3 ]8 b8 B/ w. n可跟踪最小值。当测外部尺寸如轴的直径时，用此功能则比较方便；
可预置数值。通常用游标卡尺圆弧内量爪测孔的直径，需将测量结果再加上圆弧内量爪的合并宽度尺寸，如果因疏忽忘记加上该尺寸，可能就造成废品。如果利用预置数值功能将圆弧内量爪的合并宽度尺寸预先设置，便可直接读出孔的直径数值，安全又方便；

# U1 c! X: E3 p) k0 R从机械设计方面考虑的有：
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( n7 V* o. _; x2 k* t. r镶硬质合金电子数显卡尺 , 该卡尺大大提高了量面的抗磨损性能；
齿厚电子数显卡尺 , 用于测量齿轮轮齿在固定弦上的厚度，量面亦镶有硬质合金；
螺纹电子数显卡尺 , 用于测量螺纹中径；
$ z+ u2 V# U, e" [" p+ w. f内沟槽数显卡尺 , 主要用于测物体内腔沟槽直径；
% k/ Z7 q1 P: l! n' ?3 i5 N- y内槽宽数显卡尺 , 主要用于测量孔内沟槽宽度和沟槽的轴向位置，也可用带钩头的数显深度卡尺完成同样任务；
外沟槽数显卡尺 , 主要用于测量物体外部凹陷部位的尺寸或用于测不规则形状板状物体的厚度；

8 q3 U* C6 H$ j$ I* f4 A7 C/ J板厚数显卡尺 , 主要用于测量橡胶、海绵等较软物体的厚度，有时带有限制测力的结构；

  @; |) M/ R$ Q1 w# g& O伸缩爪数显卡尺 , 由于有一个测量爪可以伸缩，常用于测不等高局部表面在水平方向的距离；

中心距数显卡尺 , 主要用于测两孔的中心（轴线）距离，有锥形测头和圆柱测头两种。锥测头用于测孔口比较平整的两孔中心距离，圆柱测头的采取步进式读数测量方式，即：先测两孔内侧壁间的最小距离，固定右滑框，松开并移动左滑框使与右滑框接触，固定左滑框，再松开并移动右滑框，测两孔壁间的最大距离，此刻的读数为两次数值的叠加，由于该尺设计成具有的二分之一显示功能，即可直接显示两孔轴线间距离，详细情况请看使用说明书；
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7 \# X- F. J% `) O' h+ A& D+ Q万向节数显卡尺 , 主要用于测万向节内沟槽尺寸及相互位置；
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% v3 d3 Z. H, [' k塑料数显卡尺 , 材质为碳纤维增强塑料或其它工程塑料的数显卡尺。此外还有用铝合金材料制造的数显卡尺等，主要用于要求防止被侧物体划伤及要求特别轻便的场合；

6 H% O8 \6 Q6 C; K) o电子数字圆规 , 该类数显卡尺结束了长期以来生产现场使用盲规划圆的历史。上述种种专用电子数显卡尺，给不同场合的应用带来了许多方便。详细情况请向生产企业索取有关资料。
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专用量具的选购或订货，应向厂家提供被测工件相关部位草图，标明被测尺寸及相关尺寸，以利于合理选择现有产品或设计制造比较特殊的专用电子数显量具。例如：选购内沟槽电子数显卡尺时，应标明孔内被测沟槽的直径或沟槽的单边深度、宽度，沟槽距孔口端面的距离及入口处孔口直径，以便于您的选购或厂家准确设计。
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二．电子数显指示表的选购
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" z6 z6 y0 _' e$ I) c! O& o按分辨力，通常有电子数显百分表和电子数显千分表，还有介于两者之间的高精度数显百分表。其实，高精度数显百分表更接近数显千分表，多数情况下可代替子数显千分表，而价格却便宜很多。电子数显千分表量程一般比较大，多为 10mm 以上，大形的数显千分表量程 15mm 以上，小型的电子数显千分表量程也有 5mm 左右，又由于具有跟踪最小值等功能，用于配内径量表则十分方便。
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3 |' f2 C9 r: o; _# A) l按主体结构形式，电子数显指示表有圆形和矩形之分， 矩形的多为横式，依不同需要而定。
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- ?. ^1 |, t+ U8 ?三．检定
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可供参考的标准有：

GB/T14899—94 电子数显卡尺中国国家标准，
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0 V5 w5 b! P4 ]: A! A) nISO/DIS13385—96 几何量技术规范 — 长度测量器具：卡尺（含带表卡尺和电子数显卡尺）设计及计量技术要求国际标准。前者主要用于国内大多数国营企业用户，后者主要用于国外市场及国内多数外资企业。 ISO/DIS13385—96 国际标准较为严格，例如：要求对 “ 内测量 ” （类似测量孔的直径）亦要逐点检定示值误差，理由很简单：用新的卡尺测孔的直径（特别是小孔）亦应该保证一定的不确定度。而 GB/T14899—94 国家标准，基本沿习旧国家标准，只检内量爪尺寸偏差及量面平行度，不要求对 “ 内测量 ” 检示值，并过份考虑预留磨损量大小，而忽略了对 “ 内测量 ” 准确性要求，致使用新出厂的卡尺测孔直径，尤其是测小孔直径，往往造成较大的测量误差。执行 ISO/DIS13385—96 国际标准，对多年来采用 1996 年以前国家标准的生产企业， 增加了相当大难度。由于要同国际市场接轨，除国内用户特殊要求外，安一公司基本执行此国际标准。
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四．使用注意事项
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1 ）使用前用干燥清洁的布（可沾少许清洁油）反复擦拭数显量具保护膜表面，以除去可能凝结的水份。因为水虽属弱电解质，仍可电离出氢离子和氢氧根离子，这些离子会减弱或屏蔽掉电容信号，造成显示混乱，在潮湿的环境下应注意此点。目前市场已有防水数显卡尺，但价格比较高。
2 ）工作环境：温度 5—40℃, 相对湿度在 80% 以下，防止含电解质的液体沾湿保护膜表面。
$ b, x& r! B0 a5 Y1 t1 z3 ）不准在数显量具上施加电压，不宜用电笔刻字，以免损坏电路。
4 ）校对零位

4 k  j: q. k1 k/ I仔细清净量面（用洁净纸片夹在量面间抽拉几次），使两量面接触，量面间压力约 3—5N ，按 “ 清零键 ” 以设定零位，然后方可进行测量。为减小测量误差，校对零位时所用推力应尽可能接近测量时所用推力。

5 ）测量方法
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" N) P  i% e% a, l, D% G& t3 I- n一般采用绝对测量方法，其零点设置如上所述。
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( N- Q; _0 g4 W2 |& ?9 c5 d为提高测量准确度，可采用微差测量法：将与被测量工件尺寸接近的量块（或其它具有标准尺寸的样件），以适当的压力（ 3—5N ）夹在两量面之间，按清零键设定相对零点，在测工件时读取与标准尺寸的差值（此差值一般微小，故通常称其为微差测量）。此差值加前述标准尺寸，即为被测工件实际尺寸或称作绝对尺寸。

6 ）数据输出与数据处理

目前国内多数数显卡尺有数据输出插口（拉开尺框罩壳右上角的小盖便可看见），使用特制连线和专用接口（数据转换器，常称为适配器），可与电脑或打印机连接，进行数据处理或打印测量数据的统计分析图。
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0 {2 y! j! {4 q' U+ V  m接口工作方式：同步串行。

9 k: M' x8 m3 M+ v% Y# f数据：二进制编码（补码），数据宽度 24 位，每数据发送二次，周期 300ms （慢显状态，此状态下省电）或 20ms （快显状态），传输时间 0.5ms 。
引线四根，自左至右： 电源 - 、数据 D 、时钟 CP 、电源 +
3 I8 h: o! T# \* f* R数据脉冲幅度： 0 电平 ≤0.2V ， 1 电平 ≥1.3V
时钟 CP ： 90KHz ，高电平有效。
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; H- d6 ^0 S! O/ o) G3 u7 ）更换电池

# \8 P. C$ _) A5 v% C5 c9 m; [) ]3 M当不显示或闪显时，说明电池电压过低，应更换电池。电池为扣式电池一粒 , 型号 :G13-A 或 SR44 ，电压 1.55V 。由于电池会自然放电，市面出售的电池可能因出厂时间较长电压衰减较多，可能不好用，此时应向生产厂家联系邮购。
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, F" l( b5 ?2 B# w9 [五．维修
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3 i& ^+ s3 M  T8 o* w) e9 l4 ]目前所供应的数显卡尺故障率很低，用户遇到的问题多数由电池消耗或接触不良所造成，偶然也会出现以下故障：
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1 ）“ 死机 ”—— 由于偶然受外界电磁场干扰，显示值锁定不动，有时伴随出现其它符号。
处理方法：应取出电池，停 30 秒以上，再重新装入，一次或几次便可恢复正常。
2 ）闪显 —— 电池电压偏低，应尽快更换电池。
3 }- k$ c/ f# u( d7 h3 ）数字混乱 —— 显示不稳定。由于保护膜表面受潮，处理办法见前述 “ 三 . 使用注意事项 ” 。
9 h! T/ y& |* O. K( W% r4 ）机械磨损
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* E; ~) k8 }# @+ V; V修复方法与普通游标卡尺基本相同，但应避免用力敲击，应取下电子组件再敲击。由于可任意点清零，不受游标卡尺零位误差要求限制，修理次数也可增加。值得注意的是内量爪修复，由于普通四用卡尺左端头作为台阶测量面，内量爪根部硬而脆，造成修理困难。
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很不错，非常实施的资料，感谢提供，

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数显量具电子部分维修校困难。