外径千分尺零位误差的确定
一个经过校准的千分尺 ， 当千分尺螺丝与铁砧接触时 ， 活动标尺上的零线与固定标尺上的水平线应对齐 ， 如图2.4-4A所示 。 如果没有对准 ， 测量会有——零误差的系统误差 。 如果不能消除零误差 ， 就要考虑它们对阅读的影响 。 如果活动标尺的零线在水平水平线上方 ， 第十个标尺线与水平线对齐 ， 则表示测量时的读数比真值小x/100mm 。 这种零位误差称为负零位误差 ， 如图2.4-4B所示 ， 其零位误差为-0.03mm；如果活动标尺的零线在水平水平线以下 ， y标尺线与水平线对齐 ， 则表示测量时读数比真值大y/100 mm ， 这种零位误差称为正零位误差 ， 如图2.4-4 C所示 ， 其零位误差为0.05 mm 。
对于零误差的千分尺 ， 测量结果应等于读数减去零误差 ， 即物体的长度=定尺读数动尺读数-零误差 。 外径千分尺外径千分尺通常简称为千分尺 。 它是一种比游标卡尺更精确的长度测量仪器 。 常见的一种如图2.4-1所示 。 其测量范围为0-25毫米 ， 分度值为0.01毫米 。 外径千分尺的结构由固定尺架、砧座、测微螺钉、固定套、差动缸、测力装置和锁紧装置组成 。 固定套上有一条水平线 ， 这条线上下各有一排间距为1mm的刻度线 ， 上面的刻度线正好在下面两条相邻刻度线的中间 。 差动圆筒上的刻度线是把圆周分成50等份的水平线 ， 它在旋转 。 根据螺旋运动的原理 ， 当差动圆筒(也称动刻度圆筒)旋转一周时 ， 测得微小螺旋 。
杆前进或后退一个螺距──0．5毫米 。 这样 ， 当微分筒旋转一个分度后 ， 它转过了1／50周 ， 这时螺杆沿轴线移动了1／50×0．5毫米＝0．01毫米 ， 因此 ， 使用千分尺可以准确读出0．01毫米的数值 。 外径千分尺的零位校准 使用千分尺时先要检查其零位是否校准 ， 因此先松开锁紧装置 ， 清除油污 ， 特别是测砧与测微螺杆间接触面要清洗干净 。 检查微分筒的端面是否与固定套管上的零刻度线重合 ， 若不重合应先旋转旋钮 ， 直至螺杆要接近测砧时 ， 旋转测力装置 ， 当螺杆刚好与测砧接触时会听到喀喀声 ， 这时停止转动 。 如两零线仍不重合（两零线重合的标志是：微分筒的端面与固定刻度的零线重合 ， 且可动刻度的零线与固定刻度的水平横线重合） ， 可将固定套管上的小螺丝松动 ， 用专用扳手调节套管的位置 ， 使两零线对齐 ， 再把小螺丝拧紧 。 不同厂家生产的千分尺的调零方法不一样 ， 这里仅是其中一种调零的方法 。 检查千分尺零位是否校准时 ， 要使螺杆和测砧接触 ， 偶而会发生向后旋转测力装置两者不分离的情形 。 这时可用左手手心用力顶住尺架上测砧的左侧 ， 右手手心顶住测力装置 ， 再用手指沿逆时针方向旋转旋钮 ， 可以使螺杆和测砧分开 。 用外径千分尺测量 【目的和要求】 了解外径千分尺（螺旋测微器）的构造 ， 掌握用它测量长度的原理和方法 ， 并能用它进行实际的测量 。 【仪器和器材】 外径千分尺 ， 待测金属丝 。 测量前将被测物擦干净 ， 松开千分尺的锁紧装置 ， 转动旋钮 ， 使测砧与测微螺杆之间的距离略大于被测物体 。 一只手拿千分尺的尺架 ， 将待测物置于测砧与测微螺杆的端面之间 ， 另一只手转动旋钮 ， 当螺杆要接近物体时 ， 改旋测力装置直至听到喀喀声 。 旋紧锁紧装置（防止移动千分尺时螺杆转动） ， 即可读数 。 【思考题】 1．用外径千分尺测物体的长度 ， 得到这样几个结果 ， 其中哪几个是不可能得到的： 1．2940厘米 ， 1．5689厘米 ， 2．7521毫米 。 2．测长度时 ， 固定刻度的下刻度线的读数为2毫米 ， 可动刻度的第45条刻度线对准水平横线 ， 微分筒前沿与下刻度线之间有一条上刻度线 ， 这个物体长为多少？ 【实验方法】 外径千分尺的读数 读数时 ， 先以微分筒的端面为准线 ， 读出固定套管下刻度线的分度值（只读出以毫米为单位的整数） ， 再以固定套管上的水平横线作为读数准线 ， 读出可动刻度上的分度值 ， 读数时应估读到最小刻度的十分之一 ， 即0．001毫米 。 如果微分筒的端面与固定刻度的下刻度线之间无上刻度线 ， 测量结果即为下刻度线的数值加可动刻度的值；如微分筒端面与下刻度线之间有一条上刻度线 ， 测量结果应为下刻度线的数值加上0．5毫米 ， 再加上可动刻度的值 ， 如图2．4－2读数为8．384毫米 ， 图2．4－3读数为7．923毫米 。 有的千分尺的可动刻度分为100等分 ， 螺距为1毫米 ， 其固定刻度上不需要半毫米刻度 ， 可动刻度的每一等分仍表示0．01毫米 。 有的千分尺 ， 可动刻度为50等分 ， 而固定刻度上无半毫米刻度 ， 只能用眼进行估计 。 对于已消除零误差的千分尺 ， 当微分筒的前端面恰好在固定刻度下刻度线的两线中间时 ， 若可动刻度的读数在40－50之间 ， 则其前沿未超过0．5毫米 ， 固定刻度读数不必加0．5毫米；若可动刻度上的读数在0－10之间 ， 则其前端已超过下刻度两相邻刻度线的一半 ， 固定刻度数应加上0．5毫米 。 外径千分尺的零误差的判定 校准好的千分尺 ， 当测微螺杆与测砧接触后 ， 可动刻度上的零线与固定刻度上的水平横线应该是对齐的 ， 如图2．4－4甲所示 。 如果没有对齐 ， 测量时就会产生系统误差──零误差 。 如无法消除零误差 ， 则应考虑它们对读数的影响 。 若可动刻度的零线在水平横线上方 ， 且第x条刻度线与横线对齐 ， 即说明测量时的读数要比真实值小x／100毫米 ， 这种零误差叫做负零误差 ， 如图2．4－4乙所示 ， 它的零误差为－0．03毫米；若可动刻度的零线在水平横线的下方 ， 且第y条刻度线与横线对齐 ， 则说明测量时的读数要比真实值大y／100毫米 ， 这种零误差叫正零误差 ， 如图2．4－4丙所示 ， 它的零误差为＋0．05毫米 。 对于存在零误差的千分尺 ， 测量结果应等于读数减去零误差 ， 即物体长度＝固定刻度读数＋可动刻度读数－零误差 。 千分尺的使用 1.在使用千分尺时, 必须首先归零, 深度千分尺需在1级平台上归零, 内径千分 尺校准时必须用专用校正规, 在归零时如果是带有测力装置的千分尺, 在归零时所用的力须和测量时保持一致 2.深度千分尺归零时, 首先将测量杆收回基座, 将千分尺的基座置于平台, 缓慢使测量杆向下移动至平台 3.外径千分尺归零时, 缓慢地使测量杆与测砧接触, 如是需要校正的应加用校正杆, 所用的力度为不使校正杆滑落 (国家标准规定用力为2~3n) 4.在测量时, 为了考虑到测量的不确定性, 一般都要置零两次以上 5.在使用外径千分尺进行外径千分尺进行测量时, 严禁单手操作, 最好采用千分尺底座或辅助设备. 6. 由于千分尺为精确测量仪器, 考虑到其测量时的重复性因素, 测量时应多取几次测量值 7.内径千分尺测量多为三点接触式, 测量时应注意其上下位置和垂直情况 8.在测量完成后, 应对千分尺再次回零观察是否可以归零, 其示值零位误差不可超过0.002mm,否则需要重新测量或校准