卷尺原理与类型您了解吗？减少误差合理计算

　　卷尺又称量具，是日常生活中非常常见的工具之一，一般分为纤维卷尺和钢卷尺两种。下面我们一起来进一步了解卷尺的原理和类型。

　　原理

　　卷尺能卷起来是因为卷尺里面装有弹簧，在拉出测量长度时，实际是拉长标尺及弹簧的长度，一旦测量完毕，卷尺里面的弹簧会自动收缩，标尺在弹簧力的作用下也跟着收缩，所以卷尺就会卷起来。

　　卷尺的类型

　　卷尺的主要类型为钢卷尺和纤维卷尺。钢卷尺又可分为自卷式卷尺，制动式卷尺，摇卷式卷尺钢卷尺其他名称：钢皮卷尺、钢盒尺。纤维卷尺，就是大家常常看到的皮尺，很多人说是布尺，腰围尺~裁缝尺/量衣尺都属于此类。在我国的南方和香港地区经常称之为软尺或者拉尺。其材质是PVC塑料和玻璃纤维，玻璃纤维能防止在卷尺的使用过程中被拉长。

卷尺原理

　　卷尺主要由尺带、盘式弹簧(发条弹簧)、卷尺外壳三部分组成，所谓盘式弹簧，就是像旧式上链式钟表里的发条。当拉出刻度尺时，盘式弹簧被卷紧，产生向回卷的力，当松开刻度尺的拉力时，刻度尺就被盘式弹簧的拉力拉回。

　　距离测量

　　常用的距离测量方法有卷尺量距和光电测距等。卷尺量距是用可以卷起来的带状尺/考 试大/沿地面丈量，属于直接量距。光电测距是用仪器在两点间发射和接收调制光波，按其传播速度和时间测定距离，为电子物理测距。光电测距属于间接测距。

　　一种测量装置包括一个诸如带有一个尺带的卷尺的测量机构，测量机构有一个带有钩子的端头钩，以及一个诸如磁体的用于选择性地将尺带固定到一个物体，例如管子的机构，选择性的固定机构连接到测量机构的端头钩。

　　主权项

　　1.一种测量装置，包括：测量工具，该测量工具有一个端头钩;以及磁性工具，该磁性工具嵌在端头钩内。

　　(1).直接读数法

　　测量时钢卷尺零刻度对准测量起始点，施以适当拉力(拉尺力以钢卷尺鉴定拉力或尺上标定拉力为准，用弹簧秤衡量)，直接读取测量终止点所对应的尺上刻度。

　　(2).间接读数法

　　在一些无法直接使用钢卷尺的部位，可以用钢尺或直角尺，使零刻度对准测量点，尺身与测量方向一致;用钢卷尺量取到钢尺或直角尺上某一整刻度的距离，余长用读数法量出。

　　(3).钢卷尺测量中的几种误差

　　较精确的钢卷尺出厂时和使用一段时间后都必须经过检定并注明检定时的温度、拉力与尺长。尺上标注的长度为名义长度，其与实际长度的差值称为尺长改正Δl，尺子受到不同的拉力时会使尺长改变。为避免这项改变，要求使用钢卷尺时按照尺上标注拉力进行。钢卷尺在不同温度下其尺长也会变化因此必须采用以温度t为变量的函数来表示尺长，这就是尺长方程式，其一般形式为：

　　lt=l+Δl+α·l(t-t0)

　　式中 lt 钢卷尺在温度t时的实际长度;

　　l 钢卷尺名义长度;

　　Δl 尺长改正数，即钢卷尺在温度t0时实际长度与名义长度之差;

　　α 钢卷尺热膨胀系数;

　　t0 钢卷尺检定时的温度;

　　t 钢卷尺使用时的温度。

卷尺原理

　　钢卷尺的使用中，产生误差的主要原因有下列几种：

　　a. 温度变化的误差

　　一般钢卷尺的热膨胀系数为α=1.25x10-5,对每米每度温差变化仅八万分之一，但相同的钢卷尺在温差较大的环境下还是会产生较大的长度变化，影响测量结果。温度变化的误差在尺长方程式中已考虑了。

　　b. 拉力误差

　　拉力大小会影响钢尺的长度，在测量时如果不用弹簧称衡量拉力，会产生误差。钢的弹性模量E=2X106 KG/CM2，根据胡克定律，30米的尺长在±5 公斤拉力误差时会产生±1.8毫米的长度误差。

　　c. 钢尺不水平的误差

　　测量水平距离时钢卷尺应尽量保持水平，否则会产生距离增长的误差。对于30米的尺长，尺的两端高差达0.4米时会产生约2.6毫米的误差，相对误差为1/11200。

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