线纹尺基本知识讲解
线纹尺工作原理
线纹尺工作原理
嘿，朋友们！今天咱就来聊聊这线纹尺的工作原理。
你想想啊，线纹尺就像是一个超级精确的测量小精灵！它小小的身体里可藏着大秘密呢。
比如说，你要量一个东西的长度，把线纹尺往上一放，就像孙悟空有了金箍棒，那叫一个厉害。
咱来具体说说它咋工作的哈。
线纹尺上面有非常精细的刻度线，这些刻度线就像一个个小士兵，整整齐齐地排列着。
咱要测量的时候，就把它靠在要测量的东西旁边，刻度线就开始发挥作用啦！这不就跟咱走路要沿着路走一样嘛。
再比如说，你看裁缝做衣服，他得知道布料尺寸吧，这时候线纹尺不就派上用场了嘛！那岂不是比瞎估摸强多了呀！
哎呀，线纹尺在工业生产中也是大功臣呢！它能确保产品的尺寸都精确无误，要是没有它，那得出现多少不合格的产品呀！这多重要啊！
其实线纹尺工作原理不难理解，就是靠着那些刻度线准确地测量长度呀。
它就这么简单又神奇地完成了自己的使命。
所以说呀，线纹尺可真是个了不起的小工具！虽然它看着普普通通的，
但作用却大得很呢！别小看它哦，它可是在很多地方都发挥着不可或缺的作用呢！它真的超级棒！你们说是不是呢！。
线纹尺检定
实验三线纹尺检定[学习目的]1.了解阿贝比较仪的原理和使用方法。
2.熟悉测量线纹尺的方法。
[实验用量器具]阿贝比较仪,被检线纹尺。
[仪器描述]阿贝比较仪又称阿贝比长仪，主要用于线纹尺检定及二刻线之间距离的测量。
1.工作原理仪器是按照阿贝原则设计的，被检线纹尺与标准线纹尺放置在同一工作台的同一直线上，用二个连在一起的显微镜（一为对线显微镜，一为读数显微镜）来进行测量。
当工作台移动时，被检线纹尺与标准线纹尺同时移动相等的距离。
借助读数显微镜读取标尺移动的示值，即可得到被检线纹尺移动的示值。
图3-1是仪器光路图，当被检线纹尺通过反射镜2照明，由3x 倍物镜组3成象在目镜4的分划板上，用目镜4进行对线。
物镜3和目镜4组成对线显微镜。
放大率为30倍，而具有60倍放大率的读数显微镜由5倍物镜6及带有螺旋测微分划板的目镜5组成，由反射镜1照亮图3-1 仪器光路图1-反射镜2-反射镜3-3x 物镜4-目镜5-测微目镜6-5x 物镜标准尺安装在仪器工作台上的标准刻尺7，经物镜6成象在目镜5的分划板上，并且在目镜5中进行读数。
2.仪器结构图3-2所示为仪器外形图，仪器的工作台4放置成水平位置或与水平位置成45°倾斜的位置。
在工作台4上左边放置被测件，右边为200mm长的标准线纹尺6，被测物体上方是对线显微镜2，线纹尺上面是读数显微镜3，两显微镜中间装有防热钢板，两者均装在一个坚固的支架1上。
松开锁紧螺钉7后，工作台可沿导轨5移动，拧紧螺钉7，转动手轮8可使工作台微动。
图3-2 仪器外形图1-支架2-对线显微镜3-读数显微镜4-工作台5-导轨6-标准线纹尺7-锁紧螺钉8-手轮9-调丝手轮10-目镜头11.12-旋钮3.仪器的使用和调整将被测线纹尺安放在工作台左端，调节反光镜使两线纹尺得到均匀照明，调节图3-2中对线显微镜手轮9使被检尺刻线象清晰，再对读数显微镜调焦使标准刻线象清晰。
旋转对线显微镜中镜头10（图3-2），把它调成如图3-3（a）所示水平位置，松开锁紧螺钉7(图3-2)，移动平台，让它停留在读数显微镜0刻线位置上，移动被检尺，使被检测零位出现在对线显微镜视场中，然后再移动工作台，微调被检尺的左端，一直调整到工作台上的被检尺刻线0与200mm，都与对线显微镜双划线水平线成像于同一位置，如图3-3(a)所示刻线与分划板水平线垂直，而且0与200mm两点在某点影像重合，这样我们就调整好标准尺与被检尺在一直线上，再将被检尺与标准尺同时调零，标准尺调零可旋转旋钮10及12(图3-2)。
量块与线纹尺
移相器
作用：辨别测量镜（工作台）的移动方向，需用可 逆计数器，为了倍频细分方便，需要输出相位差 90°的两路信号
（1）平行平面玻璃板
（2）翼形板
（3）阶梯板
其他
金属膜 偏振移相
《现代精密仪器设计》，李庆祥，清华大学出版社
等厚干涉原理及应用
1、原理
当波长为λ的单色光垂直入射 到厚度为e的空气薄膜表面时， 在薄膜上下两个表面反射的光 线1和光线2的光程差为
旋转两平面夹角、改变下平面的位置都可以 使得条纹水平移动。条纹移动一格（单位长 度s），平面上下移动位移i，i称为分度值， 已知：
tge/2
l' l
l 是条纹间距i ， 那h么i ss•tg
l2
在刻度尺上，单位长度s 是固定参数，所以分度值i 只与夹角的正切成正比。 条纹运动与平面上下位移的放大比γ
量块的尺寸：指量块测量面上中心 点的量块长度，用符号L来表示，即用量 块的中心长度尺寸代表工作尺寸。
量块的尺寸标注 量块上标出的尺寸为名义上的中心 长度，称为名义尺寸（或称为标称长 度）。
尺寸＜6mm的量块，名义尺寸刻在 上测量面上；
尺寸≥6mm的量块，名义尺寸刻在 一个非测量面上，而且该表面的左 右侧面分别为上测量面和下测量面。
2. 垂直扫描干涉（Vertical Scanning Interferometry）法：测量比 较光滑表面和最高几个毫米的高度的台阶。
在干涉仪的两相干光的相位差之间引入有序的相位， 其参考光程(或相位)变化时干涉条纹的位置也做响应的移 动。在此过程中，光电探测器对干涉图进行多幅阵列网 格的采样，然后把光强数字化后存储在CCD中，由计算 机按照一定的数学模型根据光强的变化求出相应的波前 位相值，同时也可以分辨出波面的凹凸性
三等金属线纹尺的工作温度
三等金属线纹尺的工作温度：性能与稳定性
一、金属线纹尺的基本概念和应用领域
金属线纹尺是一种高精度的测量工具，广泛应用于各种工程和科学领域。
它通常由一根具有精确刻度的金属条构成，可用于测量长度、角度、形状等物理量。
三等金属线纹尺是其中一种标准等级，具有较高的精度和稳定性。
二、工作温度与三等金属线纹尺的关系
工作温度是指三等金属线纹尺在进行测量工作时所处的环境温度。
工作温度对三等金属线纹尺的精度和稳定性有重要影响。
温度变化可能导致金属线纹尺的尺寸变化，从而影响测量结果的准确性。
此外，温度变化还可能影响金属线纹尺的稳定性，进而影响其使用寿命。
三、不同工作环境下的工作温度要求
三等金属线纹尺可以在不同的工作环境下使用，如室内、室外、高温、低温等。
每种工作环境都有其适宜的工作温度范围。
例如，室内环境下的工作温度通常为20-25摄氏度，而在高温或低温环境下，则需要使用特殊的金属线纹尺，如耐高温或耐低温的型号。
四、如何确保三等金属线纹尺在指定工作温度下正常工作
要确保三等金属线纹尺在指定工作温度下正常工作，可以采取以下措施：首先，在使用前应检查环境温度是否适宜，如果温度过高或过低，应采取相应措施调整；其次，在测量过程中，应尽量保持金属线纹尺的温度稳定，避免温度变化对测量结果的影响；最后，在使用后应及时对金属线纹尺进行检查和维护，确保其精度和稳定性。
五、工作温度误差与校准
由于材料膨胀系数等原因，三等金属线纹尺在工作温度变化时可能会产生误差。
为了修正这种误差，需要进行校准。
校准可以通过比较在不同温度下的测量结果来实现，根据结果调整金属线纹尺的刻度。
三等标准金属线纹尺工作原理和维护
三等标准金属线纹尺工作原理和维护工作原理金属线纹尺（Micrometer）是一种用于精准明确测量各种尺寸的仪器。
它包含一个螺纹框架，一个可滑动的螺纹套和一个测量头。
当测量头与待测物体接触时，螺纹套将会向着螺纹框架移动。
同时，螺纹框架上的刻度尺记录下螺纹套移动的数量和方向，从而得出待测物体的尺寸。
作为一个三等标准金属线纹尺，它充分ISO或GB标准并能够充分大多数试验室的日常需求。
精度为0.01毫米，辨别率为0.001毫米。
维护与保养三等标准金属线纹尺的常规维护特别简单，即注意适时清洁和保养。
清洁清洁金属线纹尺是维护其保持良好工作状态的关键操作。
在使用后，请务必适时清洗并清除可能附着在其表面的杂质和污垢。
以下是清洁金属线纹尺的步骤：1.准备清洁材料，例如干净的布或纸巾等；2.检查金属线纹尺是否有损坏；3.用布或纸巾清除金属线纹尺表面的杂质和污垢，并摇摆螺纹套和测量头以确保其畅通；4.避开使用有刺激性或腐蚀性的清洁剂；5.清洗完毕后，将金属线纹尺轻轻擦拭干燥并存放在干燥通风处。
保养对金属线纹尺进行保养可以帮忙延长其使用寿命并保持其良好的工作状态。
以下是建议的保养措施：1.注意放置位置。
金属线纹尺应放置在干燥通风处，并避开长时间曝露于阳光下或潮湿环境中。
2.避开碰撞和损坏。
金属线纹尺应保持其完整性，避开受到碰撞和其他机械损坏。
3.定期检查。
请定期检查螺纹套和测量头的移动是否正常，并查看刻度尺是否变形和损坏。
4.定期校准。
金属线纹尺的精度需要定期校准。
可以依据实际需求选择校准周期和方法。
5.储存时使用套盒。
金属线纹尺的套盒可以保证其在存储和运输中不受损害。
结论三等标准金属线纹尺是试验室日常测量工作中必不可少的仪器之一、关注其常规清洁和保养可以保持其工作精度和延长使用寿命。
在购买和使用金属线纹尺时，请务必选择符合ISO或GB标准的适当型号，并依照操作手册正确操作和维护金属线纹尺。
第三节线纹尺的检定
相移板和三面直角棱镜的工作原理见图2-7和图2-8 。
由于移相板的作用可以获得1、3象限同相，2、4象限同相
的两部分光，而且它们的相位差90 。
双管差动式光电显微镜 12 （图2-9）能对运动状态的刻线 作精确的瞄准，精确可达0.01～0.02m。 当被检线纹尺随可动角锥棱镜7移动了一个被测距离（间隔） L时，光程差的改变为 2L（k＋）0 / n 式中：
适用范围：主要用于二等以下线纹尺的检定。
常用仪器：有光学式比长仪和光电式比长仪。
问１：用线纹比长仪 进行相对测量时测量 的方式有哪些？
并联纵动式 (表2-3） 并联横动式 串联纵动式
问２：如何消除比长仪的系统误差？
2、绝对测量法 用绝对测量法检定线纹尺是在光电光波比长仪上进行的。该 方法适用于高精度标准线纹尺的检定。 光电光波比长仪的工作原理见图2-6。
用绝对法测量。若测量时的温度为2５℃，问温度误差是否要
修正？为什么？
作业：第二章Ｐ３，４，５，上面的题３。
按计量学功能及材料分有: 基准线纹尺（工作基准尺）； 标准线纹尺 ; 金属线纹尺； 玻璃线纹尺； 标准钢卷尺。
二、线纹尺的检定（非接触、大尺寸）
1、相对测量法
原理：用精度等级比被检线纹尺高一等的标准线纹尺与被检 线纹尺的同名刻线间距相比较，借助于光学或光电显微镜读 出两支线纹尺刻线间距的偏差值。
k＋— 干涉条纹变化的整数级和小数级
0— 激光在真空的波长 问３：双管差动式光电显微镜如何实现高精度瞄准？
线纹尺干涉比长仪结构图
思考题：
１、为什么在测长机上用相对法能检５等量块，用绝对测量
长度计量基础知识讲座(十)第十 讲线纹计量器具
后ｆ—０ｍｍ范围 内的分度值 为ｌ ５２ ） ｍｍ；毫米 、５ 毫米和 厘 米分划线 的长度应有 明显 的区别 。在第一米 的每５ 厘米 刻线处 ，标有一 厘米为计 数单位 的数值 。 ｌ ｍ以后 ，在 每半米 刻线 处 ，标 上数值 “ ０ ５ ”，在每 整米刻线 处 ，
处 ，沿 刻线 中问位 置上各 刻有 １ ｍｍ长 的纵轴 线 。任 意
二、常用的线纹计量标准器具
１ 一、二等标准金属线纹尺（ ． 简称金属尺） 金属 尺主要 用于检 定较低 准确 度等级 的线 纹尺 、
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＿ 上 海 计量 测 试
两 刻线 沿纵轴线 方 向的距 离称为 两刻线之 间 的长 度 。
５ ｍ五种 。标准钢卷尺分为Ｉ ０ 级和Ｉ Ｉ 级。尺带首、尾端应
零刻线和末刻线分 别距 玻璃尺端边 为１ｒｍ。刻线 宽度 各 留５ ０ ｍ左 右 的空 白。第一 米 的分度值 为 ｌ ５ ａ ０ｍ ｍｍ；从 为（ ±１ ６ ） ｍｍ。每 条线宽 的均匀性 及各条 刻线宽度 的一 第 二米起 分度值 为 ｌｍ， 在每半米 和每 整米线 纹 的前 ｄ 但 致性 不超过 ｌ ｍ。刻线长度为０ ｍｍ。为保护刻线面 ， ｍ ． ４
检定基线场
三等
标 准钢卷尺
三等标准金属线纹尺 （ １０） １ ０ ０ｍｍ
长度测量(计量检定培训教材)课件 第三章 线纹
感应同步器的应用
感应同步器的应用十分广泛。 感应同步器的应用十分广泛。它与数字位 移显示装置(简称感应同步器数显表)配合， 移显示装置(简称感应同步器数显表)配合，能 快速地进行各种位移的精密测量， 快速地进行各种位移的精密测量，并进行数字 显示。它若与相应电气控制系统组成位置伺服 显示。 控制系统(包括自动定位及闭环伺服系统) 控制系统(包括自动定位及闭环伺服系统)，能 实现整个测量系统的半自动化及全自动化。 实现整个测量系统的半自动化及全自动化。如 在感应同步器数显表中配上微处理器， 在感应同步器数显表中配上微处理器，将大大 提高了数字显示功能及位移检测的可靠性。 提高了数字显示功能及位移检测的可靠性。
感应同步器的绕组
直线式感应同步器的结构 直线式感应同步器的定尺和滑尺， 都由 直线式感应同步器的定尺和滑尺， 图中的基板、 绝缘层和绕组构成， 图中的基板、 绝缘层和绕组构成， 绕组的 外面包有一层与绕组绝缘的接地屏蔽层， 外面包有一层与绕组绝缘的接地屏蔽层， 如 图所示。 图所示。 定尺安装在静止的机械设备上，与导轨母线 定尺安装在静止的机械设备上， 平行； 滑尺安装在活动的机械部件上， 平行； 滑尺安装在活动的机械部件上，与定尺 之间保持均匀的狭小气隙。 之间保持均匀的狭小气隙。 滑尺相对定尺而移 动。
圆光栅 长光栅
透射光栅 反射光栅
光栅的结构 光栅的结构
光栅种类较多。 光栅种类较多 。 根据光线在光栅中是透射 还是反射分为透射光栅和反射光栅， 还是反射分为透射光栅和反射光栅，透射光栅 分辨率较反射光栅高，其检测精度可达1µm以 分辨率较反射光栅高，其检测精度可达 以 上。 从形状上看，又可分为圆光栅和直线光栅。 从形状上看 ， 又可分为圆光栅和直线光栅 。 圆光栅用于测量转角位移， 圆光栅用于测量转角位移，直线光栅用于检测 直线位移。两者工作原理基本相似， 直线位移。两者工作原理基本相似，长度测量 应用比较广泛的是透射式直线光栅。 应用比较广泛的是透射式直线光栅。
第三节线纹尺的检定
一、概述
线纹尺是一种具有等分刻度的多值量具，它是以任意两 条刻线间的垂直距离确定其长度的一种高精度基准器和标准 器。通过它可以把精密仪器及各种精密零件的尺寸与“米”定 义基准器所复现的长度联系起来，从而达到量值统一的目的。
【主要用途】 量传与精密测长标准。
【种 类】 可从不同角度分类
按计量学功能及材料分有:
本节主要内容
一、线纹尺概述：
1、特点；2、主要用途；3、种类
二．线纹尺的检定
需定期检定，方法有两种。 1、相对测量法：
常用的仪器；测量原理；适用范围；测量方式
2、绝对测量法：
光电光波比长仪的工作原理、检定精度。
任务：线纹尺的检定
测量对象和被测量
问题1：线纹尺是什么？
（外形、特点、分类、用途）
基准线纹尺（工作基准尺）； 标准线纹尺 ;
金属线纹尺；
玻璃线纹尺；
标准钢卷尺。
二、线纹尺的检定（非接触、大尺寸）
1、相对测量法 原理：用精度等级比被检线纹尺高一等的标准线纹尺与被检
线纹尺的同名刻线间距相比较，借助于光学或光电显微镜读 出两支线纹尺刻线间距的偏差值。 适用范围：主要用于二等以下线纹尺的检定。 常用仪器：有光学式比长仪和光电式比长仪。
问题2：测线纹尺的什么量？
测量单位和标准量
长度单位-米 高等级线纹尺 光波波长
测量方法（依规程）
相对测量
原理： （二等以下） 仪器：光学式比长仪
光电式比长仪
绝对测量
原理 光电光波比长仪
接触形式、定位、环境条件
测量不确定度
1等：Δ=±（0.1+0.4L）um（金属） 2等：Δ=±（0.2+0.8L）um （金属） 3等：Δ=±（5+10L）um（金属） 标准钢卷尺 ： Δ= （40+10L）
二等标准玻璃线纹尺
二等标准玻璃线纹尺
二等标准玻璃线纹尺是一种用于测量长度和直线的工具，它通常由玻璃制成，
具有较高的精度和稳定性。
这种尺子常用于工程测量、建筑设计、制图等领域，其精准度和可靠性备受青睐。
二等标准玻璃线纹尺的特点之一是其线纹清晰，能够提供准确的测量结果。
线
纹是通过特殊的加工工艺制成的，保证了其表面的平整度和光滑度，从而确保了测量的准确性。
此外，玻璃本身的材质也具有较高的硬度和稳定性，不易变形或磨损，保证了尺子的长期使用效果。
在使用二等标准玻璃线纹尺进行测量时，需要注意保持尺子与被测物体的垂直
接触，避免产生误差。
同时，使用时要轻拿轻放，避免碰撞和摔落，以免影响尺子的精度和使用寿命。
在测量结束后，要及时清洁尺子表面，保持其清晰度和光滑度。
二等标准玻璃线纹尺的精准度和稳定性使其成为工程测量和设计中不可或缺的
工具。
在建筑设计中，设计师常常使用玻璃线纹尺来进行尺寸测量和标注，确保设计的准确性和一致性。
在制图领域，绘图师也会使用玻璃线纹尺来进行线条的绘制和测量，保证图纸的清晰度和精准度。
总的来说，二等标准玻璃线纹尺作为一种精密测量工具，具有较高的精准度和
稳定性，广泛应用于工程测量、建筑设计、制图等领域。
使用时需要注意保持尺子的清洁和完好，避免碰撞和摔落，以确保其测量的准确性和长期使用效果。
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• 国标线纹尺
普通线纹尺
线纹尺报告
• • • • 线纹尺报告一般分为两种 1、校准报告 2、鉴定报告 我公司常规的报告是”校准报告”,一般情 况都不建议客户做鉴定报告。
• 中国计量院线纹尺校准报告样板
线纹尺包装盒
• 华南线纹尺校准报告样板
• • • •
• •
1、线纹尺工艺 2、线纹尺用途 3、线纹尺参数 4、线纹尺校准报告
线纹尺
东莞市桂庆光电科技有限公司 工程部 粟工
• 线纹尺工艺 • 用金属或玻璃制成的、表面上准确地刻有 等间距平行线的长度测量和定位元件，也 称刻线尺。线纹尺的线条间距一般为1毫米 或0.1毫米。
பைடு நூலகம்
• 一.用途 • 广泛应用于各级计量单位，研究所及精密机械加工厂计量 室和车间，对各种计量器具和仪器进行精确度检测和校准。 是高精度的基准计量器具。可根据客户的不同要求研发制 造各种测量产品.重新校对仪器的精度或光栅尺设定线性 补偿专用校正尺,品质有保证、技术高超、精度领先。 • 二.技术规格 • 规格1: 50mm 100mm 200mm 400mm 500mm • 分格值:1mm • 精度:0.001mm (国标号:JJG73-2005) • 规格2: 30mm 分格值：0.1mm • 10mm 分格值：0.1mm 双向垂直分划 • 10mm 分格值：0.05mm 双向垂直分划 • 1mm 分格值：0.01mm
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• 线纹尺可分为基准线纹尺、标准线纹尺和 工作线纹尺。 • 基准线纹尺和标准线纹尺用于长度计量的 量值传递。 • 工作线纹尺用于比长仪、测长机、万能工 具显微镜、万能测量机等长度测量工具中 作为测量元件；在坐标镗床、坐标磨床等 精密机床中作为定位元件线纹尺用于测量 或定位时,要和读数显微镜、光学读数头或 光电显微镜等配套使用。