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外徑千分尺常簡稱為千分尺，它是比游標卡尺更精密的長度測量儀器，常見的一種如圖2．4－1所示，它的量程是0－25毫米，分度值是0．01毫米。外徑千分尺的結構由固定的尺架、測砧、測微螺桿、固定套管、微分筒、測力裝置、鎖緊裝置等組成。固定套管上有一條水平線，這條線上、下各有一列間距為1毫米的刻度線，上面的刻度線恰好在下面二相鄰刻度線中間。微分筒上的刻度線是將圓周分為50等分的水平線，它是旋動的。



  根據螺旋運動原理，當微分筒（又稱可動刻度筒）旋轉一周時，測微螺桿前進或后退一個螺距——0．5毫米。這樣，當微分筒旋轉一個分度后，它轉過了1／50周，這時螺桿沿軸線移動了1／50×0．5毫米＝0．01毫米，因此，使用千分尺可以準確讀出0．01毫米的數值。



外徑千分尺的位校準

  
  使用千分尺時先要檢查其位是否校準，因此先松開鎖緊裝置，清除油污，是測砧與測微螺桿間接觸面要清洗干凈。檢查微分筒的端面是否與固定套管上的刻度線重合，若不重合應先旋轉旋鈕，直至螺桿要接近測砧時，旋轉測力裝置，當螺桿剛好與測砧接觸時會聽到喀喀聲，這時停止轉動。如兩線仍不重合（兩線重合的標志是：微分筒的端面與固定刻度的線重合，且可動刻度的線與固定刻度的水平橫線重合），可將固定套管上的小螺絲松動，用扳手調節套管的位置，使兩線對齊，再把小螺絲擰緊。不同廠家生產的千分尺的調方法不一樣，這里是其中一種調的方法。

  檢查千分尺位是否校準時，要使螺桿和測砧接觸，偶而會發生向后旋轉測力裝置兩者不分離的情形。這時可用左手手心用力頂住尺架上測砧的左側，右手手心頂住測力裝置，再用手指沿逆時針方向旋轉旋鈕，可以使螺桿和測砧分開。




用外徑千分尺測量


【目的和要求】

  了解外徑千分尺（螺旋測微器）的構造，掌握用它測量長度的原理和方法，并能用它進行實際的測量。

【儀器和器材】

 外徑千分尺，待測金屬絲。

  測量前將被測物擦干凈，松開千分尺的鎖緊裝置，轉動旋鈕，使測砧與測微螺桿之間的距離略大于被測物體。一只手拿千分尺的尺架，將待測物置于測砧與測微螺桿的端面之間，另一只手轉動旋鈕，當螺桿要接近物體時，改旋測力裝置直至聽到喀喀聲。旋緊鎖緊裝置（移動千分尺時螺桿轉動），即可讀數。

【思考題】

  1．用外徑千分尺測物體的長度，得到這樣幾個結果，其中哪幾個是不可能得到的：

  1．2940厘米，1．5689厘米，2．7521毫米。

  2．測長度時，固定刻度的下刻度線的讀數為2毫米，可動刻度的第45條刻度線對準水平橫線，微分筒前沿與下刻度線之間有一條上刻度線，這個物體長為多少？


【實驗方法】


外徑千分尺的讀數

  
  讀數時，先以微分筒的端面為準線，讀出固定套管下刻度線的分度值（只讀出以毫米為單位的整數），再以固定套管上的水平橫線作為讀數準線，讀出可動刻度上的分度值，讀數時應估讀到小刻度的十分之一，即0．001毫米。如果微分筒的端面與固定刻度的下刻度線之間無上刻度線，測量結果即為下刻度線的數值加可動刻度的值；如微分筒端面與下刻度線之間有一條上刻度線，測量結果應為下刻度線的數值加上0．5毫米，再加上可動刻度的值，如圖2．4－2讀數為8．384毫米，圖2．4－3讀數為7．923毫米。



    

有的千分尺的可動刻度分為100等分，螺距為1毫米，其固定刻度上不需要半毫米刻度，可動刻度的每一等分仍表示0．01毫米。有的千分尺，可動刻度為50等分，而固定刻度上無半毫米刻度，只能用眼進行估計。對于已消除誤差的千分尺，當微分筒的前端面恰好在固定刻度下刻度線的兩線中間時，若可動刻度的讀數在40－50之間，則其前沿未過0．5毫米，固定刻度讀數不加0．5毫米；若可動刻度上的讀數在0－10之間，則其前端已過下刻度兩相鄰刻度線的一半，固定刻度數應加上0．5毫米。


外徑千分尺的誤差的判定

  
  校準好的千分尺，當測微螺桿與測砧接觸后，可動刻度上的線與固定刻度上的水平橫線應該是對齊的，如圖2．4－4甲所示。如果沒有對齊，測量時就會產生系統誤差——誤差。如無法消除誤差，則應考慮它們對讀數的影響。若可動刻度的線在水平橫線上方，且第x條刻度線與橫線對齊，即說明測量時的讀數要比真實值小x／100毫米，這種誤差叫做負誤差，如圖2．4－4乙所示，它的誤差為－0．03毫米；若可動刻度的線在水平橫線的下方，且第y條刻度線與橫線對齊，則說明測量時的讀數要比真實值大y／100毫米，這種誤差叫正誤差，如圖2．4－4丙所示，它的誤差為＋0．05毫米。



  對于存在誤差的千分尺，測量結果應等于讀數減去誤差，即物體長度＝固定刻度讀數＋可動刻度讀數－誤差