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外径千分尺常简称为千分尺，它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器，常见的一种如图2．4－1所示，它的量程是0－25毫米，分度值是0．01毫米。外径千分尺的结构由固定的尺架、测砧、测微螺杆、固定套管、微分筒、测力装置、锁紧装置等组成。固定套管上有一条水平线，这条线上、下各有一列间距为1毫米的刻度线，上面的刻度线恰好在下面二相邻刻度线中间。微分筒上的刻度线是将圆周分为50等分的水平线，它是旋转运动的。



  根据螺旋运动原理，当微分筒（又称可动刻度筒）旋转一周时，测微螺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