测深钢卷尺检定中的误差问题分析

测深钢卷尺检定中的误差问题分析

黄健勇

广东省台山市质量技术监督检测所

摘要：测深钢卷尺是对长度进行测量的一种常用工具，其不同于一般的钢卷尺，本身尺带顶端部位处设置有尺砣，借助其重力作用可以对液体深度进行测量。但是在使用时容易因为操作或者读数过程中问题造成误差问题，强化误差控制研讨具有重要现实意义。本文以测深钢卷尺为研究对象，重点对其检定中的常见类型误差及核心误差问题进行分析。

关键词：测深钢卷尺；检定；误差

在当下的海油行业等特殊行业中，测深钢卷尺是一种普遍采用的测量工具。测深钢卷尺测量结果的精准性会对相关行业的生产活动是否可以有序开展产生极大影响，有效控制测深钢卷尺的误差显得尤为重要。在使用测深钢卷尺之前，或者针对那些新制作的测深钢卷尺，一般都需要检定示值误差，可以借助重锤、读数显微镜、检定台、标准钢卷尺等相关标准仪器来进行检定。

一、测深钢卷尺检定中常见的误差种类

1.1 零值误差

测深钢卷尺是一种对罐体深度或液体深度等进行测量的工具。相较于普通钢卷尺，测深钢卷尺的尺带顶端部位处设置有尺砣，借助其重力作用可以对液体深度进行测量。在尺砣顶端部位处设置有刻度线，这种测量结构使得其在实际应用过程中需要进行零值误差检定。对其零值误差而言，主要是从尺砣端部到500mm线纹部位处的误差，对应允许误差控制在±0.5mm。零值误差检定主要借助零位检定器完成，具体就是在5m检定台首部延伸部位处安装零位检定器，之后采用500mm长度量具对标准500mm长度进行测量，对其顶端螺母进行调整，保证量具上面500mm处刻线同钢卷尺零刻度线保持对齐状态。被检钢卷尺尺砣可以放置到零位检定器V型架上面，保证其零位挡板和前端面保持相互靠近，在检定器台面上顺着尺砣轴线方向将钢尺带进行平铺，保证另一端尺带悬挂重量和尺砣相同的重锤，在尺带500mm刻度处借助显微镜读出这时候的零值误差。鉴于钢尺带上面设置的尺砣依赖于人员进行固定操作，不可避免地会出现晃动情况，为了可以减少该方面给零值误差检定带来的不利影响，可以采用专门的固定装置来进行有效固定。

1.2 允许误差

（1）线纹间的允许误差。测深钢卷尺上面涉及到众多反映刻度的线纹，它们之间是存在允许误差的，是检定过程中需要重点关注的地方。根据不同确定等级，可以按照如下计算公式来进行求解：

Ⅰ级：△=±（0.1＋0.1L）mm

Ⅱ级：△=±（0.3＋0.2L）mm

在上述计算式中，L是指长度（单位：m），在长度不足米的整倍数时，可以选择最趋于较大的整“米”数。△主要代指500mm线纹之后任意两线纹彼此之间的允许误差，即标准钢卷尺零位要和测深钢卷尺500mm处对准，也可以通俗理解为钢卷尺上面的500mm刻度处是“零位”所在位置。

（2）具体分度允许误差。在测量钢卷尺使用过程中涉及到厘米和毫米分度，它们的分度示值误差也是误差检定过程中需要注意的地方，具体就是借助读数显微镜（分度值是0.01mm），对应的允许误差值如下：针对分度值i≤1的情况，Ⅰ级允许误差控制在±0.1，Ⅱ级允许误差控制在±0.2；针对分度值1＜i≤10的情况，Ⅰ级允许误差控制在±0.2，Ⅱ级允许误差控制在±0.3。此外，针对测深钢卷尺而言，其线纹宽度也是需要进行检定的一个指标，具体表现如下：在线纹宽度方面，如果分度值≤2，那么Ⅰ级线纹宽度控制在0.15～0.30，Ⅱ级线纹宽度控制在0.15～0.5；如果分度值＞2，那么Ⅰ级线纹宽度控制在0.15～0.30，Ⅱ级线纹宽度控制在≤10%分度值。在宽度误差方面，如果分度值≤2，那么Ⅰ级宽度误差控制在≤20%线纹宽度，Ⅱ级宽度误差控制在≤20%线纹宽度；如果分度值＞2，那么Ⅰ级宽度误差控制在≤20%线纹宽度，Ⅱ级宽度误差控制在≤20%线纹宽度。

1.3 示值误差

测深钢卷尺的示值误差主要包括两个组成部分，即：零值误差与500mm之后尺带示值误差，二者之和构成了最终的示值误差。这就需要在对测深钢卷尺进行检定过程中保证零值误差本身的精准性，为了规避人员操作问题带来的误差问题，需要立足检定设备、装置的优化及改进，如要避免检定人员直接动手对尺砣进行固定，因为人员进行固定尺砣的过程中会不可避免地会伴有些许晃动变化情况，这样就必然会因为人员操作误差而诱发零位误差。

二、测深钢卷尺检定中的核心误差问题

2.1 零值检定误差问题

基于零位检定器、检定台等对测深钢卷尺进行检定过程中，整个检定过程看似简单，但是却非常容易错误而诱发一些误差问题，具体表现如下：

（1）在零值检定期间，检定台在其中扮演着辅助角色，一般要求借助检定器校准测深钢卷尺500mm刻线之后方可使用，并且挡板本身是否固定牢固及准确会对整个检定结果准确性产生极大影响。在开展零值检定之前认真检查及校准零位检定台，这是不可或缺的一个检定流程。

（2）尺砣结构自身同样会对整个检定结果产生极大影响，为了保证检定结果的精度，要注意合理“处理”尺砣。尺砣顶端部位主要是测深钢卷尺零刻线位置所在，其表面要保证不存在异物，尤其是旧尺在长时间测量操作之后容易沾有油污等脏污而不容易发觉，进而同样会对检定结果准确性带来不利影响。针对这种情况，要在开展零位检定工作之前对尺砣顶端部位进行认真检查，一旦发现附着有异物，及时借助金相砂纸对它们进行认真打磨和清理；要保证尺带和尺砣连接的牢固性，并且借助可调节螺丝顶丝在各次调整完毕后及时拧紧固定后方可开展检定操作。

（3）在零值检定过程中，如果尺砣本身在竖直方向和水平方向上存在一个倾斜角度，那么会因为倾斜问题而造成零值误差。为了避免出现这种倾斜误差，一般要求相关检定人员应拥有丰富的手感经验，力求在保证尺砣顶端顶住挡板的基础上，确保检定所用V型支架可以和尺砣底部之间完美贴合起来，避免它们出现倾斜问题，以此可以更好地保障相应的检定结果准确性。

2.2 示值误差检定问题

基于《钢卷尺》（JJG4-2015）检定规定中有关“示值误差”的规定，可知实际的检定过程中同样存在如下两个需要进行商榷的问题：

（1）检定方式问题。针对示值误差检定，可以参考《钢卷尺》中的有关规定来进行，即借助测深钢卷尺500mm处线纹对标准钢卷尺的零值线纹，这样每米逐段连续读取，误差值就能够明确检定。被检尺标注1m位置对应在标准钢卷尺上的位置是0.5m，2m部位处则对应标准钢卷尺上的位置是1.5m，以此类推。但是被检尺受检点的标称值无法同标准钢卷尺进行一一对齐，这会在较长长度检定中导致检定人员易于出现读错或者看错等问题，直接影响检定结果的准确性。针对这种检定问题，可以在将标准钢卷尺500mm线纹和检定的测深钢卷尺500mm处线纹对齐，之后每米标称值相对应逐段连续读取各段的误差与全长误差，只是将（1-5）m的标准尺修正值和500mm部位处修正值进行减去即可。这样的检定方法可以保证被检定测深钢卷尺和标准钢卷尺的受检点保持一一对应的关系，整体检定操作便捷、直观，并且不容易出现读错或者看错的问题。

（2）概念混淆entity。基于《钢卷尺》的规定可知，被检定钢卷尺示值误差本身应该是标准钢卷尺修正值和检定点读数误差二者之和。如果从计量学角度来分析，那么可能会存在一些矛盾，因为“示值误差”不会是“修正值”和某值的代数和，而应该几个“示数误差”的代数和，“修正值”也只能够是若干个“修正值”所形成的代数和。读数值这一概念本身也非常模糊，应该明确是“修正值”还是“示值误差”。针对这种情况，如果可以将《钢卷尺》规定中有关“示值误差”全部统一修改成“修正值”，那么更符合认知规律。

三、结束语

总之，误差问题的存在会对测深钢卷尺的使用质量产生直接影响，加强使用前的误差检定具有必然性和必要性。而测深钢卷尺误差主要包括零值误差、示值误差和允许误差等几种类型，实际检定中要注意结合实际情况，做好各种误差检定中的操作控制工作，力求更好提高检定误差控制效果。

参考文献：

[1] JJG4-2015钢卷尺检定规程[S].北京：中国质检出版社，2015.