面對「阿貝原理與測量誤差」,MSA你怎麼看呢???

2021-02-08 華岱數據

在2020年8月30日，「華岱數據」公眾號編輯刊發了一篇《MSA不確定因素那麼多，到底有多少實際價值？》的文章，今天再發一個姊妹篇，大家用這些知識點去體會MSA的實際價值和用處。

何為阿貝原理？

恩斯特·卡爾·阿貝 (Ernst Abbe)提出了以下指導性原則:在長度測量中，應把標準長度量(標準線)安放在被測長度量 (被測線)的延長線上。後稱之為阿貝原理。

長度測量時需要計量器具的測量頭或量臂移動，如遊標卡尺、千分尺，其活動部件移動方向的正確性通常靠導軌保證。導軌的製造與安裝誤差 (如直線度誤差及配合處的間隙)會造成移動方向的偏斜。為了減小這種方向偏斜對測量結果的影響，必須將被測件布置在基準元件沿運動方向的延長線上。

也就是說，量具或儀器的標準量系統和被測尺寸應成串聯形式。千分尺就是典型的符合阿貝原理的量具代表。當然從千分尺的結構來看還要忽略讀數裝置的直徑，才能完全符合阿貝測長原則， 還有一些非標千分尺和公法線千分尺等也不能夠符合阿貝原理。

卡尺千分尺…………………………



 公法線千分尺…………………………

 

若為並聯排列，則該計量器具的設計，或者說其測量方法原理不符合阿貝原則。遊標卡尺便是這樣，會因此產生較大的誤差，可稱阿貝誤差。

測量儀器是否按阿貝測長原則設計，所產生的測量誤差差別較大，應用阿貝測長原則，可以顯著減少測量頭移動方向偏差對測量結果的影響，因此阿貝測長是精密測量中非常重要的原則。在評定量儀或擬定長度測量方案時必須首先給以考慮。若由於結構上的原因 (如在大尺寸測量中)，阿貝測長原則難以實現 (譬如工作檯、床身要求太長等)時應該採取其他有效措施以減少、甚至消除這種測量原理方面產生的誤差。

接下來就看看使用卡尺怎樣減少測量誤差。

千分尺是非常常見的測量器具，日常使用場景非常普遍，在使用卡尺測量時，存在著多種引起誤差的因素，如視差、結構不符合阿貝原理引起的誤差、卡尺和工件之間的溫度差異引起的熱膨脹影響等等。另外，因卡尺無定壓裝置，測量時，適合的，均勻的測力難以把握，也是產生誤差的又一因素。

先看看卡尺為啥不符合阿貝原理。

卡尺的讀數軸和測量軸因不同軸而不符合阿貝原理，所以在使用卡尺時，用量爪的根部或尖端進行測量，會存在加大測量誤差的危險。測量時需注意被測工件儘可能地接近尺身部分（讀數軸）。


了解了阿貝原理，運用該知識可輕易辨識使用手持工具測量時產生的變異，並能夠及時採取措施進行修正。從而可以達到測量的最佳狀態。在計量學所有的實際應用中，測量正確性的問題一直都存在著，了解更多的測量原理並將其運用其中，可以有效的將誤差降至最低，實現高效的測量。


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