使用前要根据被测量平面的大小选择平晶的规格(直径D)，选好后，要检查平晶的质量：工作面不允许有划痕和碰伤，而且平晶是在周期检定期内，这样的平晶才能使用。

①用平晶测量小型平面的平面度：

所谓小型平面是指比所用平晶的工作面积小的平面。例如所用平晶的直径为60 mm，面积小于的平面均称为小型平面。

用平晶测量小型平面的平面度时，一次读数即可求出平面度误差。图1.4.28是用平晶检定千分尺的测砧测量面的平面度的示意图。

用平晶测量小型平面时．由于被测面的平面度值的大小不同、凸凹的形状和方向不同，听以看到的干涉条纹或光圈的形状也不同，而且是各式各样的：用大平晶测量小型平面时，按理说，从平晶上读出几条干涉条纹或光圈，就是几条干涉条纹或光圈。但实际上读得的干涉条纹数或光圈数比实际的多，例如从平晶上读得3条干涉条纹，实际可能是两条。为什么会出现这种现象呢？是因为平晶没调整好，所以在测量时要细心调整平晶和被测件，使它们的两个面接触好再读数，即光圈最少时为两个面接触好。

图1.4.28 用平面平晶检定千分尺的测砧测量面的平面度示例
1.平面平晶；2．光圈

如果所用平晶的直径与被测面的直径相等，则从平晶上读得几条干涉条纹或光圈，实际就是几条干涉条纹或光圈。

②用平晶测量大型平面的平面度：

所谓大型平面是指比所用平晶的工作面积大的平面。这种情况在生产现场中也经常碰到。例如，有一个制件，其平面的长度ι=300 mm，宽b=50 mm，平面度要求不大于1um。为测量该平面的平面度，选用一块2级直径为80 mm的平晶，测量方法如图1.4.29(a)所示。用平晶检定高精度小型平尺测量面的平面度属于这种情况。

图1.4.29 用平面平晶测量示例
1．平面平晶：2．被测件

操作过程如下：将平晶和被测件一起放到计量室的平台上恒温18h以上(室内温度为20±5℃)，然后再进行测量。
测量前先用脱脂棉花和航空汽油或酒精把平晶和被测面擦净，用60～100W普通白炽灯作为照明灯。但是，灯要放在高处。要远离平晶，防止热传到平晶和被测件上，操作平晶时要戴白细纱手套。

测量时，将平晶放在被测面上，调整平晶使呈现的干涉条纹的方向与被测面的纵向平行。根据干涉条纹的弯曲程度和方向，确定被测面在该测量位置的平面度值。像使用水平仪测量直线度一样，从被测面的一端开始，使平晶依次沿被测面纵向移动平晶直径的一半距离(本例是每次移动40mm)，在如图1.4.29(a)所示1,2,…,6位置上进行测量。根据平晶在各位置所测量得的平面度△i，然后用计算法或作图法求出各测量段相对于理想平面的偏差δyi，即

式中：n为测量段数；i为测量段序号；△_i为平晶在某测量位置的读数(um)。

将上式按测量段列出计算公式，见表1.4.18。

表1.4.18 各测量段相对理想平面偏差△yi的计算公式

表1.4.18只列出n=7，实际还可以往下列，读者根据测量工作需要按表中的规律，往下列出计算公式。

被测平面的平面度凹由△_i，的最大值和最小值的绝对值之和决定。

本例的被测面的长度ι=300 mm，平晶直径D=80mm，故测量段n=ι/(0.5D)＝300/(0.5×80)≈7，测量得各个位置上的平面度为

△1＝＋0.2um；△2＝-0.2um；△3＝-0.1um；△4＝＋0.2um；△5＝-0.1um; △6＝-0.1um

将上述测量结果代入表1.4.18中n＝7的δy_i的计算公式进行计算得

δy₁＝-0.14 um; δy₂＝-0.48 um；δy₃＝-0. 49 um;δy₄＝-0.17um；

δy₅＝-0. 31 um;δy₆＝-0.26 um；δy₇＝0

故被测量面的平面度为

△H＝-0.49um(凹)

也可以像使用水平仪那样，根据测量得到的各个位置的平面度△₁，△₂，…，△_i，用作图法求得被测量面的平面度△H。

用小平晶测量大型平面，除了上述情况外，还有一种情况如图1.4.29(b)所示。假设平晶的直径为d，被测件的直径为D，D>d，从平晶上读得的光圈数为N，故被测量面的平面度N"为

例如用φ60 mm的平晶去测量φ100 mm的工件的平面度，从平晶上读得是3个光圈，在自然光下测量。故该平面的平面度为

式中：0.58为白光的波长值。

相关链接：平晶的概念和工作原理（二）

文章来源：《计量器使用与维护》

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