比长仪和测长仪都是用于长度测量的精密仪器,但它们的设计原理、测量方式和应用场景有显著区别。以下是两者的主要对比:
1. 比长仪(Comparator)
核心原理
通过光学放大或机械放大,将被测物体与标准量具(如标准刻度尺、光栅尺等)进行对比测量,属于相对测量。
主要特点
- 测量方式:需要已知长度的标准件(如量块、标准尺)作为基准,通过比较得出被测物体的偏差值。
- 放大系统:通常采用光学显微镜、投影仪或激光干涉系统放大被测物体影像,便于高精度比对。
- 典型精度:可达0.1~1微米(取决于光学系统和环境控制)。
- 应用场景:
- 精密机械零件的尺寸比对(如螺纹、齿轮的轮廓测量);
- 光学元件(透镜、光栅)的刻线间距检测;
- 校准其他量具(如千分尺、卡尺)。
常见类型
- 光学比长仪(如阿贝比长仪,利用显微镜和精密导轨);
- 投影式比长仪(将被测轮廓放大投影到屏幕比对);
- 激光比长仪(通过激光干涉仪实现纳米级测量)。
2. 测长仪(Length Measuring Machine)
核心原理
通过直接测量获取物体的绝对长度值,通常基于机械位移传感器或光栅/激光干涉仪,属于绝对测量。
主要特点
- 测量方式:无需标准件对比,直接输出被测物体的实际长度(如通过探头接触或光学扫描)。
- 传感器类型:常用光栅尺、电感式传感器、激光干涉仪等。
- 典型精度:可达0.01~0.1微米(高精度型号如激光干涉测长仪)。
- 应用场景:
- 工件尺寸的直接测量(如轴类零件的直径、长度);
- 高精度实验室计量(如量块校准);
- 自动化生产线上的在线检测。
常见类型
- 接触式测长仪(如三坐标测量机的测头系统);
- 非接触式测长仪(如激光测长仪、白光干涉仪);
- 万能测长仪(结合机械和光学系统,可测内外尺寸)。
关键区别总结
对比项 | 比长仪 | 测长仪 |
测量原理 | 相对测量(需标准件比对) | 绝对测量(直接读数) |
依赖基准 | 必须使用标准量具 | 无需标准件 |
典型精度 | 0.1~1微米 | 0.01~0.1微米(更高) |
操作复杂度 | 需手动对齐比对 | 自动化程度更高 |
主要用途 | 校准、轮廓比对 | 直接尺寸测量 |
选择建议
- 若需快速比对已知标准件(如批量检测零件一致性),选比长仪;
- 若需直接获取绝对值(如未知尺寸的高精度测量),选测长仪;
- 现代高精度仪器(如激光干涉测长仪)可能融合两者功能。
例如:
- 校准千分尺:用比长仪对比标准量块;
- 测量轴承内径:用测长仪直接输出数值。