为使测量结果准确可靠,在测量过程中应尽量做到使各种原因所引起的变形为最小,这就是测量的最小变形原则,这也是计量检测过程中必须遵循的原则。

下面仅说明在机械工程中因自重而引起的变形的测量情况。

对于工件长度与截面比较大,长度L>100mm的均匀材料,被测工件的自重变形的大小不仅与工件的支撑方式有关,而且和支撑点的位置有关,因此在测量过程中应选择适当的支撑点位置,以减少被测工件自重变形对测量结果的影响。

为使工件因自重而引起的变形最小,在水平方向支撑的支承点位置有以几种方式。

一. 贝塞尔点(Bessel Points Support)

贝塞尔点是指在2点支撑的情况下,工件中心线上的长度误差最小的支撑点。

  1. 两支承点在距两末端面各为0.2203L处支承,这样将使工件的长度变形为最小;
  2. 两支承点在总长的0.5594倍处支承,工件长度变形为最小;
  3. 应用范围:工件长度尺寸的测量,如对线纹尺的检测。

长度的测量及不确定度评估实验(最小变形原则的测量应用)(1)

二. 艾利点(Airy Points Support)

艾利点是指在2点支撑的情况下,工件两个测量面平行度误差最小的支撑点。

  1. 两支承点在距两末端面各为0.2113L处支承,这样将使工件的两端面平行度变形为最小;
  2. 两支承点在总长的0.5774倍处支承,工件的两端面平行度变化为最小;
  3. 应用范围:大型量块检测,和工件两端面平行度的测量。

长度的测量及不确定度评估实验(最小变形原则的测量应用)(2)

三. 两支承点在距两末端面各为0.2386L,或两支承点在总长的0.5228倍处支承,则工件的中间弯曲量为零。

应用范围:长工件中央部分的比较与测量。

长度的测量及不确定度评估实验(最小变形原则的测量应用)(3)

四. 两支承点在距两末端面各为0.2232L,或两支承点在总长的0.5536倍处支承,工件的中间和两端变形量相等,工件的全长弯曲变形为最小。

应用范围:长工件的直线度和平面度的测量。

长度的测量及不确定度评估实验(最小变形原则的测量应用)(4)

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