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比较测量

杠杆百分表Dial test indicator (lever type)

别名：测试指示表（Test indicator）、Lever Test、Pick Test（俗称，未在资料中确认）

使用杠杆百分表的示意图

≡标准、测量范围、精度

标准
  • JIS B 7533:2015 杠杆百分表
  • ISO 9493:2010 Dial test indicators (lever type)
[1][2][3][4]
测量范围
  • byMaker
    • 三丰 TI-113HX（513-404-10H） 0.8 mm（分度值 0.01 mm）
[6][9]单一资料·仅供参考
最小显示量、分度值
  • 通用 0.01 / 0.002 / 0.001 mm（公制）
  • 测头球径参考值 1 mm：非常小的形状；2 mm：一般用途；3 mm：想在粗糙表面上使读数稳定时
[5][3]单一资料·仅供参考
精度（示值误差、最大允许误差）
  • 思路 JIS B 7533:2015 规定了全测量范围去程方向的指示误差、10 格的指示误差、1 圈的指示误差、回程误差、重复精度和测量力。去程方向是逆着测量力的方向
  • byMaker
    • 三丰 513-404-10H（0.01 mm，0.8 mm） 10 格 5 µm，全量程 9 µm，回程误差 4 µm，重复性 3 µm，测量力 0.3 N 以下
[3][6]单一资料·仅供参考

▦种类

水平型、垂直型、倾斜型、平行型、万向型（测头可摆动）、袖珍型、长测头型

[5][6]单一资料·仅供参考

可通过切换杆改变测量方向的类型

[7][4][8]

◎各部分名称与作用

#名称英文作用
1测头（Stylus）Stylus / contact point作为杠杆的一部分运动，前端的球接触工件。角度可在约 200° 范围内改变。[9][4][10][8]
2指针、表盘Pointer, dial刻度多以 0 为中心左右对称（平衡刻度）。[4][8][10]
3切换杆Switching lever切换测量方向（推、拉）。[4][8]
4燕尾块（Dovetail）、装夹套筒Dovetail, stem安装到高度尺或表架上的部位。[4][8][5]
5外框、盖板Bezel, crystal[4][8]

◷刻度读法

  1. 余弦修正：当测头与测量方向的夹角 θ 较大时，将读数乘以修正系数（cos θ）例：读数 0.002 mm，θ＝30° → 0.002 × 0.87 ＝ 0.00174 mm（三丰 E11003 中的示例）[3][10]
  2. 修正系数表（三丰）：10° 0.98，20° 0.94，30° 0.86~0.87，40° 0.76，50° 0.64，60° 0.50[10][3]
  3. 分度值 0.01 mm、测量范围 0.8 mm 时相对基点的比较读数（三丰的解说中有示例图）[9]
杠杆百分表的余弦误差：测头与工件表面的夹角 θ
工件（表面上下移动＝想要测量的方向）杠杆百分表θ测量方向

若测头与工件表面平行（与测量方向垂直），读数即为实际值。有了角度 θ，读数会偏大，因此真实位移要按“读数 × cos θ”修正（见下方计算）。

余弦修正计算

修正系数 cos θ ＝ —　修正后的值 ＝ — mm

这是按 cos θ 计算出的值。厂商的系数表中，30° 有取 0.86 的，也有取 0.87 的（cos 30° ＝ 0.866）。角度小于 10°（部分资料为 15°）时，一般认为可以不修正。

✋使用步骤

  1. 动作检查：用手指轻轻拨动测头，看指针是否顺滑跟随、回程是否迟缓。并确认测头已牢固固定在轴承部位[9][4]
  2. 确认装夹套筒、带燕尾槽的套筒没有松动（TECLOCK 规定测头螺纹的紧固扭矩为 1.5~2 kg·cm）[9][4]
  3. 安装：固定在刚性夹持器上，从正面看不要倾斜[9][10][5]
  4. 测头角度：将测头设置为与测量方向（位移方向）垂直（与测量面平行）[9][4][8][3]
  5. 基点：在测量范围中央调好基点，即使尺寸出乎预料也能在量程内读数[9]
  6. 用途：回转体的跳动、以精密平台为基准的平行度、与基准的比较、车床上的找正、铣床上的装夹找正等[9][5]

打印自 Kezuriba（kezuriba.net/zh/gauges/dial-test-indicator/）

!常见测量失误与对策

余弦误差（测头角度）

原因杠杆式的放大倍率随测头与工件移动方向的夹角而变化，只有两者方向一致时才是等倍

对策尽量减小角度。三丰 E12024 称小于 10° 可忽略，三丰美国资料则建议小于 15°。角度较大时，要乘以修正系数[10][3][9][4][8]

使用长度不同的测头

原因杠杆比改变，会产生很大误差

对策使用各机型规定长度的测头。长测头容易碰撞，仅在必要时使用[10][9][4][5]

来自测量方向以外的力

原因会导致性能下降或损坏

对策不要从侧面施加过大的力[4]

✓保养、存放与检查、校准

保养、存放

检查、校准

余弦误差适合做成角度与修正系数的图。各资料中 30° 的系数不同，分别为 0.86（E12024）和 0.87（E11003）（cos30° ≒ 0.866 的取整方式不同所致）。

⇄相关器具

百分表（测杆式）高度尺精密平台

📚出处

未作标注的内容，均为两份以上不同发行方的资料所一致的内容。步骤和注意事项依据资料用 Kezuriba 自己的话整理，图为 Kezuriba 绘制。精度数值并非取自 JIS 数表，而是厂商公布的数值。

  1. 日本规格协会“JIS B 7533:2015 杠杆百分表（文献信息）”
  2. ISO「ISO 9493:2010 Dial test indicators (lever type)」
  3. 三丰“Quick Guide to Precision Measuring Instruments（Catalog No. E11003(7)，截至 2024 年 8 月）”
  4. TECLOCK“综合目录 1 百分表（含使用注意事项、JIS B 7503 零件图）”
  5. 三丰“Mitutoyo Product Fundamentals（Bulletin No. 2180，Mitutoyo America）”
  6. 三丰“测试指示表 TI-113HX 513-404-10H 规格”
  7. TECLOCK“综合目录 2 Lever Test”
  8. 新潟大学“新潟大学工学部 技术职员 实习教材 第 1 章 加工测量”
  9. 三丰“测试指示表（杠杆百分表）的正确使用方法与注意事项”
  10. 三丰“Check Points for Measuring Instruments（Catalog No. E12024）”