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长度计量员校准培训计量内校员资格证提升技能必备-计量科普：量块“等”与“级”的奥秘
工作中，我们常遇到客户对量块的“等”和“级”概念混淆不清的情况。今天，圣问技术就带大家一起深入计量科普，揭开量块“等”与“级”的神秘面纱。
一、量块概述
量块，作为工业领域中常用的实物量具，在机械加工、精密仪器制造等行业发挥着至关重要的作用。它是一种端面长度标准，通过检定计量仪器、量具和量规等的示值误差，使机械加工中各种制成品的尺寸能够溯源到长度基准。量块通常采用特殊合金钢制成，形状为截面呈矩形的六面体，上下两个面为平行的测量面，前后左右四个面为非测量面。对于标称长度不大于5.5mm的量块，代表其标称长度的数码刻印在上测量面上；标称长度大于5.5mm的量块，数码则刻印在左侧面。
二、量块为何分“等”又分“级”
（一）适应不同测量需求
生产厂家依据量块的表面粗糙度、平面度、研合性、量块长度和长度变动量制造偏差的大小来划分级别。偏差小的量块被选配成高级别，偏差大的则选配成低级别。出厂时，量块只注明整套量块的级别，不给出每套量块的偏差值。用户按“级”使用量块时，只需按标称值操作，这在过去满足了基本的测量需求。
然而，随着科学技术的发展，工业生产、国防、科研等领域对长度计量的准确度要求越来越高。为提高量块的测量水平，采用高标准的测量方法来确定量块的实际值，用户在使用中按此偏差进行修正，有效解决了量块使用上高准确度要求与制造上困难的矛盾。
（二）修理后的合理使用
量块经过多次使用后，工作面的质量会受到不同程度的损坏，如出现划痕、磨损、平面研合性变差、表面粗糙度参数值增大等问题。因此，需要定期对量块进行修理。修理后的量块长度必然缩短，可能超出允许偏差，导致量块需降级甚至报废，影响其使用价值。
但按“等”使用量块时，只要量块的平面度、研合性、长度变动量等指标经修理后恢复到满足原来要求，尽管量块长度偏差增大而降级，但仍可按原等别的检定方法检定后保留原等别要求而不降等。这一特性延长了量块的使用寿命，具有使用的合理性和经济性。可见，量块分“等”是从保证满足使用时的准确度要求出发的。
三、量块的“等”和“级”之间的关系
（一）划分依据与形式
量块的“级”与“等”是从成批制造和单个检定两种不同角度对其精度进行划分的。它们有着不同的划分与使用原则，但相互之间又存在密切联系，主要按照JJG 146-2011《量块检定规程》的规定进行划分。
（二）分等原则
量块分等是按照量块的测量不确定度来划分的，具体依据量块的表面粗糙度、测量面的平面度、测量面的研合性、量块长度测量不确定度和长度变动量等因素。“等”表示量块长度的实测值与其真值间的接近程度。我国规定将量块分为1、2、3、4、5共五等别，各级计量机构在传递量块的量值时，会给出每块量块的实测值（或偏差）。
（三）分级原则
量块分级则是按照量块的制造偏差来划分的，依据量块的表面粗糙度、测量面的平面度、测量面的研合性、量块长度和长度变动量等因素。“级”表示量块长度的实测值与其标称长度之间的接近程度。我国规定将量块分成K、0、1、2、3共五个级别，制造厂生产的量块只注明整套量块的级别，不给出每块量块的偏差值。
（四）检定要求
按“级”检定的量块，其测量不确定度的等别应不低于JJG 146-2011表10中按级检定的量块长度测量不确定度要求；按“等”检定的量块，其初始级别应不低于JJG 146-2011表11中按等检定的量块的初始级别的规定。
（五）修理后的特殊现象
量块经过长期使用修理后，中心长度可能减小并超过原级规定的中心长度允许偏差。但如果研合性、平面度、长度变动量以及量块中心长度的测量不确定度都没有降低，或者修后仍保持不变，那么量块将只降级而不降等，从而出现高等低级的现象，如2等1级、2等2级、3等2级、3等3级等情况。在使用时，可按等使用这些量块。
四、检定证书为何只定“等”
按照JJG 146-2011《量块检定规程》执行检定时，可以按单个量块定等或定级，也可以按整套量块定等或定级。当送检时没有特别说明的情况下，若拿到的检定证书上只定“等”没有定“级”，计量检定机构通常会出于站在使用者的角度考量，按整套量块来定等别。因此，送检时一定要向计量检定机构说明清楚需求，避免拿到的检定证书不符合预期。
五、量块平时如何使用
（一）按“级”使用
量块可按级别使用，即直接使用其标称值。此时，虽然知道该量块的偏差值在某级的范围内，但无法确定具体数值，因此将其偏差值随机处理。这种使用方式操作方便，但不够经济，因为按“级”使用时，测量结果包含了量块的制造误差，会影响测量精度。
（二）按“等”使用
量块亦可按等别使用，采用其实测值。由于量块的值会随着磨损而每年发生变化，按等别使用时，必须查看检定证书并计算修正量。此时，量块引入的随机误差仅仅是测量误差，能够显著提高测量准确度，但使用过程相对较为麻烦。
（三）精度与寿命对比
就同一量块而言，按“等”使用时的精度比按“级”使用时更高，并且能够在保持量块原有使用精度的基础上延长其使用寿命。
六、量块修理后的现象解释
（一）修理的必要性
量块在使用过程中，工作面容易受到损坏，如出现划痕、磨损等情况，导致平面研合性变差、表面粗糙度降低等问题。当这些问题达到一定程度时，就需要对量块进行修理，以恢复其测量性能。
（二）修理后的变化
修理后的量块长度通常会缩短，甚至可能超出原定级别的允许偏差。此时，量块需要进行降级处理，但这并不意味着量块就失去了使用价值。
（三）按等使用的优势
如果量块按等使用，只要其平面度、研合性、长度变动量等指标经修理后恢复到满足原等要求，尽管长度偏差增大而降级，但仍可按原等别检定方法检定后保留等别而不降等。这一特性延长了量块的使用寿命，体现了按等使用的合理性和经济性。
（四）修理过程中的注意事项
在使用铸铁平台平板修理量块时，需要注意温度变化带来的影响。工作室的温度应符合20℃±3℃，温度波动不超过0.5℃/小时的要求。因为工作室温度的稳定性直接影响到铸铁平台平板的标准平面及压砂的牢固程度，以及被研磨量块工作面平面度的稳定性。同时，要尽量避免用手直接接触量块及压砂平台，因为手温的热传导会导致量块热变形。此外，磨削过程中产生的温度不仅会导致量块及铸铁平台平板产生热变形，还会造成两者之间的温差，影响修理平面及平面度的稳定性。因此，在修理过程中，要注意被修铸铁平台平板的温度平衡，特别是对于研磨量较大的量块，在研磨过程中要不断进行温度平衡。量块温度平衡所需的时间应根据量块研磨前与研磨后温差的大小来确定，一般情况下温差不应大于(0.5 - 1)℃即应进行一次温度的平衡。
在修理研磨过程中，铸铁平台平板可能会出现工作面光泽不一致、局部发乌发黄的现象。这可能是由于铸铁平台平板的磨削能力过小，研磨时间过长，且研磨面压力较大，导致研磨中摩擦温度过高，使工作面发生氧化。另一个原因是在中研时，没有把粗研的加工痕迹磨掉，而企图在精研时直接磨掉。解决方法是不论粗研、中研、精研，对压砂平台的打磨要适度，保证一定的切削力，在研磨量块时尤其中研工序一定要掌握好。量块在手中研磨的时间不要过长，研磨一个面，量块在手中最多不要超过10秒钟。每研磨一次要有足够的冷等温时间，一般不应少于15分钟。如仍未去掉氧化现象，则应在磨削力较大的铸铁平台平板上研去。
造成铸铁平台平板划伤的原因有：铸铁平台平板的压砂粗细不均，致使被研量块表面加工痕迹深浅不一；铸铁平台平板上有硬质点、深划伤、碰伤、锈点或尘粒；量块本身带磁；被修量块清洗不净，尤其是有字面量块清洗不净，泛砂落入铸铁平台平板就会把量块划坏。解决方法是：如压砂不均，在压砂前应注意泡砂卫生，同时不要把标号搞混，在吸砂时应把滴瓶晃匀吸取上层部分的砂子。使用铸铁平台平板时注意不要有划伤、碰伤、锈蚀和硬质点。一旦出现划伤等问题，就要用油石将其打掉或者避开伤处，用没有问题的地方。修带字面的量块，每研磨一道工序就要用汽油在带字处用净布擦净，否则砂子就会从字处泛出划伤四周。
