定义

铟钢尺是指用铟钢 (含铁64%、 镍36%， 膨胀系数小于1.5×10^-6/℃ 的镍铁合金)制成的线状尺或带状尺，是基线丈量和精密量距的工具。中国使用的线状尺长24m，带状尺长48m，（图1）备有用于丈量短跨距的8m (线尺) 或4m (带尺)长的补尺，并备有重锤、尺架等附件。线状尺标准直径1.65mm，尺两端各焊接一个长8cm、刻划到毫米的三角形断面的分划尺，其中一个棱边与线状尺的中心轴相合，前后两分划尺上同名分划间的距离为尺长。

铟钢尺简介

铟钢尺的分划精度直接影响测量结果的准确性与可靠性，因此必须对铟钢尺的分划精度进行定期检测，测定铟钢尺的分划误差或确定铟钢尺的修正常数，以便对铟钢尺进行测量的结果加以改正。而且根据检测结果可以判定该尺是否符合国家标准中的精度要求，能否继续使用。因此在进行高等级水准测量前，都应该对铟钢尺进行检测，以确保测量的精度。

随着我国国民经济的高速发展，要求对各种工业生产中的技术指标进行高精度和高效率的定量检测。在相关企业ISO-9000族的认证中，铟钢尺作为高精度的测量工具必须定期送计量部门校准，检测需求十分大。而目前我国大多数计量部门对铟钢尺的检验手段还停留在使用光学读数显微镜进行目视测量的方法。即先用光学读数显微镜瞄准铟钢尺各个刻线的右下边缘记录读数，然后立即进行返测，瞄准各个刻线的左上边缘，一记录读数。然后对记录的读数按国标中的计算方法进行计算处理。这种检测方法不仅繁琐，消耗时间，计算量大，而且由于采用目视方法对准，产生的误差也比较大。

原理

关于铟钢尺，其原理就是一根用铟钢带尺刻划，并按一定条件固定在尺框内，主要用于精密水准测量。这根尺主要精密在:用铟钢带作刻划读数的基质，热膨胀系数较小，材料很贵；另一个是刻划精度较高(并不要求刻划等分很细)，一般水准尺是做不到的;再一个就是固定铟钢带有讲究，基本上是正好自由状态，用手触动可以感觉到。因此，铟钢尺的特点就是：刻划很严密，精度高，热膨胀系数小，受外界温度影响几乎可以忽略(正常工作范围内，极限条件另论)。

国家检测要求

在国家标准一水准标尺检定规程(JJG8-91)中，对铟钢尺的检定包括很多方面：外观、中轴线与标尺底面的垂直度、零点差之差、分划面弯曲差、米间隔长度平均值及各分米分划误差等。本项目的主要任务是研制一套自动检测铟钢尺的分划间隔误差的系统。

国标中对铟钢尺的间隔有明确的规定，即对铟钢尺间隔长度平均值及各分米分划误差有如下要求：铟钢尺米间隔长度平均值与标称值之差，一支标尺不得超过0.1mm，一副标尺不得超过0.05mm；一排分划的刻划标准差不得超过13um。

检验和原理

为了适应生产发展的需要，我国自上个世纪九十年代对铟钢尺的检测也制定了较完整的检测规范和检定方法。国内一些研究人员为了提高铟钢尺检测的质量进行了大量的研究，提出了一些旨在能够实现对铟钢尺进行高精度高效率检测的方法。为了提高检测的速度和精度，一些研究人员将光学读数显微镜改为光电显微镜进行瞄准，配以双频激光长度测量系统进行检测，这样可以进一步提高检测精度。下面主要介绍一下利用光电瞄准显微镜进行检测的原理。

利用光电瞄准显微镜进行铟钢尺线纹分划的瞄准检测，检测系统原理如图2所示。检测系统主要由双狭缝光阑的光电瞄准显微镜、双频激光干涉仪、计算机、测量运动系统等几部分组成。机械运动工作台承载铟钢尺平稳运动，双频激光干涉系统实时测量标尺的位移量。当光电瞄准器瞄准分划线纹中心时，经过信号处理产生条纹中心瞄准的脉冲信号，计算机捕捉到瞄准信号，采集待测铟钢尺的实时位移量，经过计算机处理后给出最后的检测结果，得到各线纹间距的分划误差，从而实现了对铟钢尺的测量。

在检测的过程中，瞄准铟钢尺刻线中心是实现检测高精度的重要一步。利用光电显微镜瞄准条纹中心的原理如图所示，在铟钢尺的分划线纹1的像面上设置两个光缝2，两个光缝的中心距等于条纹宽度，由狭缝后的两个性能一致的光电接收器(光电池)接收通过狭缝的光通量，当条纹的前后边缘分别经过两个狭缝时，光电池经光电转换得到信号如图3(a)中3所示。瞄准信号处理电路对光电转换后的信号进行差动放大，过零触发等处理后，得到如图3(d)所示的瞄准脉冲，标识对条纹中心的瞄准。即当差分信号等于零时，此时差分信号的过零点对应于黑色分划线的中心，以此过零位置作为瞄准位置。

瞄准光学系统的基本任务是将水准尺上的分划线清晰地成像在双狭缝上，并能获得足够大的信号。因此瞄准光学系统应满足两个基本要求:一是应具有足够的景深，以适应尺面波动；二是在双狭缝上要有足够的光通量，以满足能量的要求。所以瞄准光学系统既是一个几何成像系统，又是一个能量传递系统。为了减少由于水准标尺面上光亮度不均匀产生的瞄准误差，照明系统应该采用柯勒照明方式;为消除由于景深存在而产生的瞄准误差，瞄准光学系统应该采用物方远心光路。

从上面的理论可以看出，这种利用激光干涉仪进行水准标尺检定的方法虽然大大提高了水准标尺的检定速度和精度，但是还是存在一定的不足之处。这种方法的检测系统结构复杂，需要比较复杂的信号处理电路及照明系统，并且还需要两个性能完全一致的光电接收器，增加整个检测系统的成本。另外，由于采用的是光电显微瞄准器固定，水准标尺移动的检测方法，对于3m的铟钢尺来晚，检测需要6m长的导轨，并要求很高的导轨直线度，这给机械加工带来困难1。

来源: 百度百科

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