计量学基础——几何量计量
计量基础知识培训教材(最新)
需知：随机误差和系统误差是两个性质不同的量，随机误差用标准偏差表示，系统误差用可能产生的最大误差表示。
——偏差：某值与参考值之差值。 偏差=修正值=-误差 —修正值:用代数方法与未修正测量结果相加，以补偿其系统误差的值。 —修正因子：为补偿系统误差而与未修正测量结果相乘的数字因子。 ——粗大误差：明显超出统计规律预期值的误差。（即异常因素引起的误差） 原因：错误读数、测量器具使用不当、环境突然干扰等(不包含仪器重复性本身影响)。
三、计量学专业划分发展情况
计量专业划为十大类。分别为: ——几何量计量 ——热学计量 ——力学计量 ——电磁学计量 ——无线电电子学计量 ——化学计量 ——时间频率计量 ——电离辐射计量 ——光学计量 ——声学计量
——现场测量：在研制、生产或使用的实际场地中对被测对象直接进行的测量。 ——在线测量：对在生产线上或位于主机原位中的被测对象进行的测量。 注：又称联机测量或原位测量。
二、有关误差的术语
——（测量）误差：测量结果与被测量的真值之差 1、（测量）误差=随机误差+系统误差 2、绝对误差=测量结果 －真值 （按约定真值） 3、相对误差=绝对误差/真值 如：三只0.1级电阻串联，合成电阻最大相对误差±0.1%。 4、误差分析中，考虑误差来源要求不遗漏、不重复、不混入不应有的成分。 5、给出某点的误差不应带正负号，不是一个区间。MPE为最大允许误差带“±”号。
长度计量
4．润滑 对计量器具中的相对运动表面，应定期加注仪表油，以使 各部分相对运动自如，不致产生阻滞现象。 5．预防变形
对一些大尺寸标准器(标准线纹尺、大量块、大干分尺校 对杆等)、大尺寸量具(大卡尺等)、大尺寸待检零件(丝杠、 细长件等)等，要注意由于其自重且支承点位臵不正确所引起 的变形。为此，计量检定前要正确确定其支承点，在不使用 时应放臵在专用盒里或悬吊起来。
(3)就实物量具而言，示值就是赋予它的值。
6. 分辨力 显示装臵能有效辨别的最小的示值差。 注：(1)对于数字式显示装臵，这就是当变化一个末位 有效数字时其示值的变化。
7．稳定性 计量器具保持其计量特性随时间恒定的能力。
8．准确度等级
符合一定的计量要求，使误差保持在规定极限以内的计 量器具的等别、级别。例：一等量块、二级钢卷尺。 9．重复性 在相同测量条件下，重复测量同一被测量，计量器具提 供相近示值的能力。 注：相同测量条件是指：相同的测量程序，相同的观测 者，相同条件下使用相同测量设备，相同的地点，在短时间 内重复。
6．其他
计量仪器要有相对固定位臵，不要经常搬动，尤其是光 学计量仪器或大型仪器设备；若必须搬运时，要产防震动； 要远离磁场、震动源、热源等；要有严格的管理制度和定期 检查制度。
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3．防止划痕
由于计量室、实验室空气中不可避免地含有灰尘，被测件 被测表面缺陷(毛刺、划痕、碰伤)等，被测件、标准器、量 仪在使用中不小心发生碰撞等原因，都可能导致在测量中因 相对运动而产生划痕。为此，在检测前对要使用的标准器、 计量器具、被测零件进行目测检查，在零件被测面、标准器 工作面、计量器具工作面(台)，不得有目视可见的缺陷，并 应将测量面、被测面擦拭干净。检测过程中要细心操作，避 免碰撞和跌落。
基础知识
1.计量基础知识1．1计量学分类目前，在我国按专业可分为：长度（几何量）计量、力学计量、热工计量、电磁计量、无线电（电子学）计量、时间频率计量、声学计量、光学计量、化学计量和电离辐射计量。
即所谓的十大计量。
1．2计量的定义及特点1．2．1计量的定义为实现单位统一、量值准确可靠的活动。
国际上没有对计量的定义，只有“测量（measurment）”的定义。
（测量－通过实验获得并合理赋予某量一个或多个量值的过程。
）（计量在企业的作用以及和检测的区别）1．2．2计量的特点1．2．2．1准确性准确性是计量的基本特点。
只有量值，而没有准确程度的结果不是计量（测量）结果。
也就是说，计量（测量）结果不但要给出被测量的量值，还应给出测量准确度（和测量不确定度），否则，计量（测量）结果是没有意义的。
1．2．2．2一致性无论在任何时间、任何地点、采用任何方法、任何器具，以及任何人进行测量只要符合计量要求的条件，计量结果就应在给定的误差范围内一致。
这样就可以实现国际互认，免去大量的重复测量，从而节约大量的人力物力和时间。
1．2．2．3法制性计量的社会性（涉及各行各业，方方面面）要求法制保障。
确保量值统一，不仅要靠技术手段，而且要有法律手段。
不但要有法律法规，还要有相应的机构来保证法律法规的执行。
国际上有国际法制计量组织（OIML）各国一般有相应的行政管理机构和法制实验室，美国有国家标准局和55个法制实验室，我国的政府计量行政部门是各级质量技术监督局（国家叫质量监督检验检疫总局），法制实验室叫做“法定计量检定机构”是由政府计量行政部门依法设臵或依法授权的。
1．2．2．4溯源性溯源性的定义：通过一条有规定不确定度的不间断得比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准，通常是以国家测量标准或国际测量标准联系起来的特征。
为了保证测量结果的准确可靠，任何量值都必须溯源到国家基准或国际基准或自然常数。
具有溯源性的测量才是有意义的。
长度计量最全知识
第一章长度计量概述第一节长度计量的任务和内容长度计量(又称几何量计量)是一项历史悠久、基础性很强的技术。
长度计量与人们生活、生产活动、国民经济各个部门、科学技术各个领域有着十分密切的联系。
在日常生活中，做衣服要用尺子量体裁衣，盖房要丈量土地；在工业生产中，长度计量是保证加工零件的尺寸和形状符合设计要求，保证装配的零部件和整机达到质量指标的技术手段；科学的进步更离不开长度计量，许多科学实验往往是通过长度计量来获得实验结果的。
如研究宏观世界，测量天体间距离；研究微观世界，测量分子结构等。
长度计量的重要任务是：研究和确定长度单位；研究建立和保存长度计量基准、标准；建立长度各项计量检定系统，组织量值传递，开展计量检定与修理，以保证量值的准确一致；研究新的长度计量测量方法和手段，确定测量准确度；应用新的科学技术理论，开拓长度计量的新领域。
长度计量按其测量对象来分，可包括以下几个方面的内容：(1)长度尺寸——如端度、轴孔直径、坐标尺寸、线纹间尺寸、箱体结构尺寸等；(2)角度一如平面角(斜率等)、圆分度、空间位置角(如两轴交错的夹角)、锥度等；(3)表面形状和位置—平面度、直线度、圆度、垂直度、平行度等；(4)表面粗糙度(微观不平度)和波度；(5)齿轮。
螺纹、花键及各类加工刀具等的各种工程参量。
第二节长度计量的单位几何量表征物体的大小、长短、形状和位置，其基本参量是长度和角度。
长度的单位是“米”(m)。
角度量分为平面角和立体角，其单位分别为弧度(rad)和球面度(sr)。
“米”的倍数单位和分数单位按SI规定，是在“米”前加十进制词头构成。
如常用单位有毫米(mm)、微米(μm)、千米(km)等。
平面角在日常应用中，保留使用以度(°)、[角]分(′)、[角]秒(″)为单位的60进制。
它们与弧度的换算关系为1°=(π/180)rad，1′=(π/10800)rad，L″=(π/648000)rad。
计量基础知识
计量基础知识计量起源计量起源于古代各国，沿用已久的各不相同的计量单位和有关的制度不可能自发地统一。
即使是一国范围内统一计量制度，也只有借助于政府的作用才可能实现。
公元前221年，中国的秦始皇曾下诏全国统一度量衡就是一个明显的例证。
早期的计量相当于所指的法制计量，只是范围较窄，主要限于与贸易和税收有关的测量而已。
计量管理工作的主要部分——法制计量，历来是由政府所主导的一项社会事业。
大致 18 世纪开始，由于国际贸易和科学技术的发展，欧洲国家之间出现统一计量制度的需求。
1867年举行的巴黎博览会上专门成立了“度量衡和货币委员会”，以处理因计量单位不同而产生的问题。
1875 年和 1955 年签订的《米制公约》和《国际法制计量组织公约》，都属于政府间的多边协议，相应成立的两个国际组织也都是政府间的组织。
计量的发展具有悠久的历史，大体上可以分为原始、经典和现代三个阶段。
原始阶段以经验和权力为主，大多利用人、动物或自然物作为计量基准。
例如，中国古代的布手知足、掬手为升、十发为程、黄钟律管等；相传在大禹治水时，就用了“准绳”和“规”、“矩”等计量器具体；公元前 221 年，秦始皇统一中国后即颁布诏书，建立了全国统一的度量衡制度，其中度制和量制的大部分采用了十进制，并实行定期检定计量器具的法制管理(见中国古代度量衡史)。
古埃及的尺度是以人的胳膊到指尖的距离为依据的，称之为“腕尺”(约 46 厘米)。
英国的码是亨利一世将其手臂向前平伸，从其鼻尖到指尖的距离(1yd =0.9144m)；英尺是查理曼大帝的脚长(1ft =0. 3038m)；英寸是英王埃德加的手指关节的长度(lin =25. 4mm)；而英亩则是两牛同轭，一日翻耕土地的面积(1英亩=4.05X103平方米)。
经典阶段一个以宏观现象与人工实物为科学基础的阶段。
标志是 1875 年签订的《米制公约》。
包括根据地球子午线 1 /4 长度的一千万分之一建立了铂铱合金制的米源器；根据1m3水在规定温度下的质量建立了铂铱合金制的千克源器；根据地球绕太阳公转周期确定了时间(历书时)单位秒等。
计量基础知识
计量基础知识第一节量和计量一、量的定义量的定义：现象、物体和物质的可以定性区别和定量确定的一种属性。
由定义可知：被研究的对象可以是自然现象，也可以是物质本身。
同时，应该注意到这个概念的两种含义：一方面是量的定量确定，如人们通常所理解的那样，指量的大小、轻重和长短等概念即量的具体意义；另一方面是指现象、物体和物质的定性区别，把量区别为长度、质量、时间、温度电流和电阻等即量的广义含义。
量总是由数值和计量单位组合表示。
在使用相同计量单位的条件下，较大的数值表示较大的量；较小的数值表示较小的量。
用没有计量单位表示的纯数值表示量的大小是没有意义的。
即量的表示都必须在其数值后面注时计量单位。
量的大小并不随所用计量单位而变，可变的只是单位和数值。
二、量的分类量的分类：在我们的实际工作中，将量按学科划分为十大类：几何量、力学、温度、电磁、电子、时间频率、电离辐射、声学、光学和化学。
1．几何量计量：对物体几何形状所涉及的物理量进行的测量。
主要包括：端度、线纹、角度、表面粗糙度、平面度、直线度、表面几何尺寸的精密测量。
2．力学计量：包括质量、容量、密度、压力、真空、流量、力矩、速度、加速度、硬度、冲击、转速、振动等。
3．温度计量：利用各种物质的热效应，研究测量温度的技术。
按测量范围划分有：超低温、低温、中温、高温、超高温计量。
4．电磁计量：根据电磁学原理，应用各种电磁基、标准器和仪器、仪表，对各种电磁物理现象进行测量，按电、磁特性分为电学计量和磁学计量；直流计量和交流计量；5．电子计量：无线电技术所用全部频率范围内的一切电气特性的测量；6．时间频率计量：时间和频率的计量，时间和频率在数学上互为倒数关系；7．电离辐射计量：计量放射性物质本身有多少的量和计量辐射、被照介质相互作用的量；8．声学计量：专门研究物质中声波的产生、传播、接收和影响特性中有关计量的知识领域；9．光学计量：光辐射在传播过程中功率、能量的转换和变化；在传播过程中光线的行踪；10．化学计量：对种物质的成分和物理特性，基本物理常数的分析、测定。
几何量计量概述
第一节几何量计量概述一、几何量计量简介：几何量计量又称长度计量，是起步比较早，发展比较快，技术比较成熟的一门科学。
主要包括：光波波长、量块、线纹、表面粗糙度、平直度、角度、通用量具（游标类、测微类、指示表类）、工程测量等。
几何量计量的单位有：长度单位“米” 。
角度单位有两个，即平面角单位为“弧度”，单位符号为“rad”；立体角单位为“球面度”，单位符号为“ sr”。
二、几何量测量的基础知识：1、测量的基本要素：任何一项测量过程都必须有被测的对象和所采用的计量单位，此外还两者怎样进行比较和比较所得结果的准确度如何的问题，即测量方法和测量准确度问题。
这四个部分称为测量的四个基本要素。
1.1 测量对象：是指被测定物理量的实体。
而被测量则是指某一被测的物理量或被测对象的某一被测参数。
测量对象可能包含有多个被测的量。
1.2 计量单位：是在定量评定物理量时，作为标准并用以与被测量进行比较的同类物理量的量值。
计量单位的定义是：有明确定义和名称并命其数值为1 的一个固定值。
如长度的单位有米、毫米、微米等。
1.3 测量方法：是指参与测量过程的各组成因素和测量条件的总称。
般可从获得测量结果的方式、测量的接触形式、被测参数的多少等方面进行分类。
大致可分为：直接测量和间接测量；绝对测量和相对测量；接触测量和非接触测量；综合测量与单项测量；组合测量与独立测量；静态测量与动态测量；被动测量与主动测量等。
测量方法虽然有以上多种分类，但从测量本质来说，又可归结为直接测量、间接测量和组合测量三大类。
还必须指出，对于某一个具体的测量方法，他可能是直接测量，又可能是绝对测量。
计量人员可根据不同的测量对象和测量参数选择不同的方法。
1.4 测量结果的准确度：是指测量结果的正确可靠程度。
2、测量方法的误差因素：对测量方法的各种误差因素进行认真分析，以估计它们对测量结果的影响，是设计测量方法或评定测量结果准确度的一个重要工作。
在一般精确度的测量中，测量方法的主要误差因素包括计量器具误差、标准件误差、瞄准误差、读数误差、定位误差。
计量的分类
计量的分类计量的分类（一）计量依据其领域可分为以下三类1、法制计量法制计量,是为了保证公众安全,国民经济和社会发展,根据法制、技术和行政管理的需要,由政府或官方授权进行强制管理的计量,包括计量单位、计量器具（特别是计量基准、标准）、计量方法以及计量人员的专业技能等的明确规定和具体要求。
法制计量主要涉及安全防护、医疗卫生、环境监测和贸易结算等有利害冲突或特殊领域的强制计量。
例如,关于衡器、压力表、电表、水表、煤气表、血压计等的计量。
2、科学计量科学计量主要是指基础性、探索性、先进性的计量科学研究,例如关于计量单位与单位制、计量基准与标准、物理常数、测量误差、测量不确定度与数据处理等。
科学计量通常是计量科学研究单位,特别是国家计量科学研究机构的主要任务。
3、工业计量工业计量也称工程计量,系指各种工程、工业企业中的应用计量。
例如,关于能源、原材料的消耗、工艺流程的监控和产品质量与性能的计量测试等。
工业计量涉及面广,是各行各业普遍开展的一种计量。
（二）按计量学可分以下十类1、几何量计量几何量计量通常称为长度计量,是最先形成和发展的一个计量科学领域。
概括地说,几何量计量的内容是物体的几何尺寸、形状和位置,即几何量的“三大要素”。
几何量计量的基本参量是长度和角度,以及由它们导出的平直度、表面粗糙度、园度、圆柱度、坡度、锥度、渐开线、螺旋线等,还包括万能量具的检定、光学仪器检定及生产中特殊零件的测量。
几何量计量的基本单位是“米”,符号为“m”,它是国际单位制七个基本单位之一。
几何量计量常用的计量器具主要包括：量块、角度块、直尺、千分尺、游标卡尺、百分表、千分表、平晶、水平仪、测量显微镜、投影仪、园度仪、表面轮廓仪、齿轮测量仪器、测长仪、三座标测量机等。
2、温度计量温度计量就是利用各种物质的热效应来计量物体的冷热程度。
内容包括：超低温、低温、中温、高温、超高温、热量等项。
温度计量单位为开〔尔文〕,符号为“K”。
计量基础知识题库
计量基础知识题库一、什么是计量？计量是指以测量为基础，以数学为工具，以统一为目的，以法制为手段，以科学技术和实践经验为基础，对计量单位与单位制、计量器具、计量方法、计量单位的使用贯彻、监督管理等各方面进行研究，以保证计量单位制的统一和量值的一致、准确、可靠，为国民经济服务的一项综合性科学技术。
二、计量的对象是什么？计量的对象包括几何量（长度、容量和体积等）、热学量（温度、湿度和压力等）、力学量（质量、力、速度和加速度等）、电磁学量（电场强度、电流强度、电磁感应强度等）、光学量（发光强度、光通量和折射率等）以及其他物理化学特性（化学反应速度、粘度、表面张力等）。
三、计量有哪些特点和目的？计量的特点和目的主要体现在以下几个方面：1、准确性：计量的结果应该是准确的，能够真实地反映被测对象的实际状况。
2、可靠性：计量结果应该可靠，不能出现大的误差或错误。
3、统一性：计量单位和标准应该是统一的，以确保不同地区和不同测量设备之间的测量结果一致。
4、可比性：计量的方法和标准应该是可比的，以便于对不同地区和不同测量设备之间的测量结果进行比较和分析。
5、目的性：计量的目的应该是明确的，以满足不同的需求和目的，例如科学研究、工业生产、贸易结算等。
四、什么是计量单位？计量单位是指用来表示各种物理量值的计量标准量，它是用来定量表示各种物理量值的统一尺度。
常用的基本单位有米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）等。
五、什么是计量器具？计量器具是指能够完成测量过程并给出测量结果的实体，它可以是仪器、仪表、衡器、量具等各种形式。
计量器具的作用是实现测量过程并将测量结果可视化，以便于人们对被测对象进行定量分析和研究。
公共基础知识法律基础知识题库一、法律体系的基本概念1、什么是法律体系？2、法律体系的主要特点是什么？3、法律体系的基本构成要素是什么？二、法律关系的概念与类型1、什么是法律关系？请简要说明。
2、法律关系可以分为哪些类型？请分别说明。
第二章_几何量测量技术基础
原始信号转换为电量信号，具有放大、 滤波电路。
特点：精度高，测量信号经A/D转换后， 易于与计算机接口，实现测量和数据处 理的自动化。
如电感比较仪、圆度仪等。
山东理工大学机械学院 电感比较仪
山东理工大学机械学院
电感测量的基本原理如图所示。 图（a）是气隙式电感传感器，它 由线圈1、衔铁3、铁心2和测杆4 组成。铁心与衔铁之间有一个厚 度为的空气隙，仪器的测杆与衔 铁3连接在一起。当被测工件尺寸 发生变化时，引起测杆向上或向 下移动，使空气隙的厚度 也随之 改变。
山东理工大学机械学院
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4. 示值范围 计量器具所能显示或指示的 被测几何量起始值到终止值的范围。
5. 测量范围 计量器具在允许误差限度内 所能测出的被测几何量的下限值到上 限值的范围。测量范围上限值与下限 值之差称为量程。
示值范围和测量范围的关系。
山东理工大学机械学院 机械式比较仪
1. 被测对象：本课程主要是几何量，即长度、 角度、形状、位置、表面粗糙度以及齿轮 等零件的几何参数；
2. 测量单位：我国法定计量单位，长度为米， 角度为弧度和度、分、秒。
3. 测量方法：测量时采用的测量原理、测量 器具和测量条件的总和。
4. 测量精度：测量结果与被测真值一致的程 度。反义词为测量误差。测量误差大，测 量精度低，测量误差小，测量精度高。
8. 修正值 为消除或减小系统误差，用代数法加到 测量结果上的数值。其大小与示值误差绝对值相 等，符号相反。
9. 测量重复性 相同测量条件，对同一被测几何量 多次测量，各测量结果间的一致性。通常以测量 重复性误差的极限值表示。
10. 不确定度 由于测量误差的存在而对被测几何量 量值不能确定的程度。表征测量结果的分散性。
量测基础知识——几何量测量(企业版)
量测基础知识——几何量测量
C. 采用阿贝原则的意义：
1) 避免因仪器导轨有误差而引起测量的一次误差。 a.在量仪设计中，可提高仪器导轨的精度，从而测量精度也随之提高。 b.在测量中，可提高测量精度。
2) 当使用不符合阿贝原则的测量仪器时，应尽量减少测量的一次误差，以提高仪器的使用精度。 例如用卡尺测量工件时，尽量缩短主尺与被测件的距离。
Measurement
T1
T2
T3
Result
T : Transducer 传感器
量测基础知识——几何量测量
测量链最短运用实例：
要求：用卡尺量测中心距L。
方法：（1）L = d1/2+d2/2+L1 （2）L = L2-d1/2- d2/2 （3）L = L1/2+L2/2
方法（3）尺寸链最短， 误差最小。
检定
是指为评定计量器具的精度指标是否合乎该计量器具的检定规程的全部过程（检定的主要对象 是计量器具）。
检测
是检验（定性）与测量（定量）的总称。
测试
是指具有试验性质的测量，可理解为试验和测量的全过程。
比对
在规定条件下，对相同准确度等级的同类基准、标准或工作用计量器具之间的量值进行比较的 过程。
量测基础知识——几何量测量
3. 基准建立原则 A.最小条件原则 实际要素对理想基准的最大偏离量为最小。 右图△1 ＜△2＜ △3，建立基准应选AB两点。 B.基准要素建立条件： 第一基准（平面）：至少3点确定 第二基准（轴线）：至少2点确定 第三基准（原点）：1点确定 C.基准选择原则 测量基准、加工基准、设计基准、装配基准相一致，即基准统一原则。 由于产品的结构、型式、功能各异，因此基准的选择应考虑以下几个方面： ① 根据被测零件功能要求的几何关系选择基准。如采用三基面体系时，选择给出基准（A、B、C） 的优先顺序。
几何量计量基础知识
五、发展简史：
1．长度单位发展史
在古代，人类为了测量田地等就已经进行长度测量，最初是 以人的手、足等作为长度的单位。
但人的手、足大小不一，在商品交换中遇到了困难，于是便 出现了以物体作为测量单位，如公元前2400年出现的古埃及 腕尺，中国商朝出现的象牙尺和公元九年制造的新莽铜卡尺 等；以较稳定的自然物作为测量单位，如我国汉代的“黑 黍”，英国1305年用麦粒。
长度单位经历了多次演变后，1496年和1760年，英国开始 采用端面和线纹的码基准尺作为长度基准。1789年法国提出 建立米制，1799年制成阿希夫米尺。
(4)三个米定义
五、发展简史： 1．长度单位发展史
在古代，人类为了测量田地等就已经进行长度测量，最初是以人的手、 足等作为长度的单位。但人的手、足大小不一，在商品交换中遇到了 困难，于是便出现了以物体作为测量单位，如公元前2400年出现的 古埃及腕尺，中国商朝出现的象牙尺和公元九年制造的新莽铜卡尺等。
二、测量过程
1．测量的基本方程式 测量就是将被测量与一个作为测量单位的标准量进行比较，
以求其比值的过程。可用一个基本公式来表示，即 L=Ku
式中 L—被测长度（被测量）； u—长度单位（标准量）； K—比值。
上式称为测量的基本方程式。 这里所指的长度是广义的，这个“长度”包括长度值（线
值）、角度，以及被测几何形体表面的形状、位置和粗糙 度等各种形式的几何量。
它的测量效率高，对环境条件要求不高，适宜在车间使用，但其示值范围 小，阻碍了它的发展。
（4）应用电学原理测长是在20世纪30年代初期发展起来的。
首先出现的是应用电感原理的测微仪。后来由于电子技术的发展，电学原 理的测长技术发展很快。它可以把微小误差放大到100万倍，并且电子线 路还能实现各种演算和自动测量。
几何量计量相关书籍
几何量计量相关书籍
在几何量计量方面，有许多优秀的相关书籍可供选择。
以下是一些值得推荐的书籍：
1. 《几何量计量和标准化》（Geometric Dimensioning and Tolerancing）：由美国国家标准化组织（ANSI）出版的标准，是许多几何量计量书籍的基础。
该标准介绍了在制造过程中如何定义和控制各种几何量，以确保产品符合设计要求。
2. 《几何量计量工程学》（Geometric Dimensioning and Tolerancing for Mechanical Design）：由David Madsen和Paul Drake 撰写的教科书，介绍了几何量计量的基本概念、符号、术语和应用。
该书还提供了许多实例和练习，帮助读者掌握这一重要的工程学科。
3. 《几何量计量应用手册》（Geometric Dimensioning and Tolerancing Applications and Inspection）：由James D. Meadows 撰写的实用手册，介绍了如何在制造和检验过程中应用几何量计量。
该书还提供了许多实例和应用指南，帮助读者在实际工作中解决问题。
4. 《几何量计量革命》（The Geometric Dimensioning and Tolerancing Revolution）：由James D. Meadows撰写的畅销书，介绍了几何量计量的发展历程和应用前景。
该书还讨论了如何在全球化和竞争激烈的市场环境下，通过几何量计量来提高产品质量和生产效率。
以上是几个值得推荐的几何量计量相关书籍，它们可以帮助读者深入了解这一重要的工程学科，掌握相关的知识和技能，提高工作能
力和竞争力。
计量基础知识(培训教材)
我国计量法规体系的构成
我国的计量法规体系由三部分组成：
1、中华人民共和国计量法 2、国务院制定（或批准）的计量行政法规和省、直辖市、 自治区人大常委会制定的地方计量法规
3、国务院计量行政部门制定的计量管理办法和技术规范， 国务院有关部门制定的部门计量管理办法，县级以上人 发政府计量行政部门制定的地方计量管理办法。
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计量与测量的定义
根据国家计量技术规范JJF1001-1998《通用计量术语及 定义》，计量是指为保证单位统一、量值准确可靠的活动， 包括科学技术上的、法律法规上的和行政管理上的一系列 活动 测量是为确定量值而进行的一组操作
从定义中可以看出，它属于测量，源于测量，而又严于一 般测量，是测量的一种特定形式 。
单位符号
m kg S A K mol cd
22
国际单位制的构成
Ⅰ--②
SI导出单位
SI导出单位是用SI基本单位以代数形式 表示的单位。SI导出单位由两个部分组成， 一部分是包括辅助单位在内的具有专门名 称的SI导出单位；另一部分是组合形式的SI 导出单位。
23
国际单位制的构成
因数 109
Ⅰ--③
量：现象、物体或物质的可以定性区别和定量确定的属性。计量学中的
量都是指可以测量的量；一般意义的量，如长度、温度、电流；特定 的量，如某根木棒的长度通过某条导线的电流。可以直接相互比较并 按大小排序的量称为同种量，若干同种量合在一起可称为同类量，如 功、热能；厚度、周长等
量制：彼此间存在确定关系的一组量。 量纲：以给定量制中基本量的幂的乘积表示该量制中某量的表达式，其
高温计量：其范围为（6000~630）℃，用于炼焦、炼铁、轧钢、炼油等工业
生产的热电偶、光学高温计等。
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标准。它是单值量具，以其两端面之间的距离复现 长度量值。常用的量块是矩形平行六面体。
量块的主要用途是常被用作计量器具的标准。高 等级的量块可用来检定低等级的量块，低等级的量 块还可以直接作为精密的量具使用。
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第三节 几何量计量的传递和校准
一、 长度计量
如便携式光纤干涉测量仪、便携式大量程三 维测量系统等，往往用于解决现场大尺寸的测量 问题。
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第四节 几何量计量的发展
一、 测量尺寸继续向着两个极端发展
4、测试方式向多样化发展 4）虚拟仪器
虚拟仪器是虚拟现实技术在精密测试领域的应用， 国内已有深入的研究。一种是将多种数字化的测试仪器 虚拟成一台以计算机为硬件支撑的数字式的智能化测试 仪器；另一种是研究虚拟制造中的虚拟测量，如虚拟量 块、虚拟螺纹量规、虚拟坐标测量机等。
1、量块 量块的等和级 按制造准确度分可分为0级，1级，2级，3级，4
级共5个级别； 按量块的测量准确度分可分为1等，2等，3等，4
等，5等，6等共6个等级。
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第三节 几何量计量的传递和校准
一、 长度计量
1、量块 量块的性能
1）稳定性，即量块的实际长度随时间变化的程度。 2）耐磨性，量块在工作中经常与其他物体有接触， 所以要求计量面要有足够的耐磨性。 3）研合性，量块与量块经互相推合或贴合而形成一 体的性能。
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第一节 几何量计量的基本名称与概念
一、 几何量的概念
几何量表征物体的大小、长短、形状和位置，其 基本参量是长度和角度，除此之外，还必须加入一些 工程参量，如：圆度、锥度、粗糙度、渐开线、螺旋 线等。
几何量计量的单位有：长度单位为“米”，单位 符号为“m”，是SI的七个基本单位之一。角度单位 有两个，即平面角单位为“弧度”，单位符号为 “rad”；立体角单位为“球面度”，单位符号为 “sr”。
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第三节 几何量计量的传递和校准
二、 角度计量
线纹角度标准：刻线度盘、圆光栅、圆感应 同步器、磁性度盘、电栅盘和编码盘等
机械分度标准：多齿分度盘、分度台、分度 板和分度蜗轮等
量子测角标准：主要是环行激光器
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第三节 几何量计量的传递和校准
三、 工程参数计量
工程参量是几何量计量的主要组成部分，是机械加 工中，控制工件质量的重要手段。
工程参量可以分成通用和专用两类，通用类包括形 状和位置（简称形位）参量和表面粗糙度等，专用类 如齿轮、螺纹、花键等。
在实际生产当中应用的大量的测量工程参数的仪器 ，使用标准样板去校准是统一量值的重要方法。
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第四节 几何量计量的发展
一、 测量尺寸继续向着两个极端发展
所谓两个极端就是指相对于现在测量尺寸的大尺 寸和小尺寸。中等尺寸的测量已被广泛注意，也开发 了多种多样的测试方法，目前是朝着高准确度、高测 量效率方向发展。
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第一节 几何量计量的基本名称与概念
二、 几何量计量的几个基本原则
1、几何量测量的四个要素 3）测量方法 测量方法－是指参与测量过程的各组成因素和测 量条件的总称。 分类：直接测量和间接测量；绝对测量和相对测量； 接触测量和非接触测量；综合测量和单项测量。
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第一节 几何量计量的基本名称与概念
二、 几何量计量的几理与方法
一、 长度单位米的基准的沿革及变化
1791年开始测量地球子午线，并提出把地球子午 线的四千万分之一的长度为一米，用铂制成了第一根 标准米尺。
1983年第17届国际计量大会将将“米”定义为 “光在真空中1/299792458s时间间隔内行程的长度 ”。光速在真空中是不变的，所以基准米就更加精确 了，这把“尺”的长度就是激光的波长。
传递系统与长度传递系统，一直是几何量量值传递 中两大平行的传递系统。
线纹尺以尺面上的刻线或纹印间的距离复现长度。 “米原器”就是线纹尺的一种。
线纹尺量值传递系统如下页图所示。
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第三节 几何量计量的传递和校准
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第三节 几何量计量的传递和校准
一、 长度计量
2、线纹尺 常用的金属线纹尺有按横截面分有H型，X型，
纳米计量技术解决纳米级精度的尺寸和位移的测 量，以及纳米级表面形貌的测量。
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第四节 几何量计量的发展
一、 测量尺寸继续向着两个极端发展
3、视觉测试技术 视觉测试技术是建立在计算机视觉研究基础上的
一门新兴测试技术。与计算机视觉研究的视觉模式识 别、视觉理解等内容不同，视觉测试技术重点研究物 体的几何尺寸及物体的位置测量，如轿车车身三维尺 寸的测量、模具等三维面形的快速测量、大型共建同 轴度测量、共面性测量等。
1、几何量测量的四个要素 4）测量结果的准确度 测量结果的准确度－是指测量结果
正确可靠程度。
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第一节 几何量计量的基本名称与概念
二、 几何量计量的几个基本原则
2、几何量测量的四条基本原则 1）阿贝原则 阿贝原则－是指被测尺寸线应与标准尺寸线相重 合或在其延长线上，否则将会带来较大的测量误差 。卡尺和千分尺是生产中常用的两种量具，其中卡 尺不符合阿贝原则，而千分尺符合阿贝原则。
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第四节 几何量计量的发展
一、 测量尺寸继续向着两个极端发展
4、测试方式向多样化发展 2）积木式、组合式测量方法
车身三维尺寸测量系统就属于这类方法，也 可以说它是柔性很好的专用坐标测量机，关键在 于系统模型的建立。
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第四节 几何量计量的发展
一、 测量尺寸继续向着两个极端发展
4、测试方式向多样化发展 3）便携式测量仪器
今年来，由于经济的快速发展，使得很多方面的 生产和工程中测试的要求超过了我们所能测试的范围 ，如飞机外形的测量、大型机械关键不见的测量斜拉 桥索塔测量等都要求能进行大尺寸测量。
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第四节 几何量计量的发展
一、 测量尺寸继续向着两个极端发展
1、大尺寸的测量方法 将大地测量的某些原理和方法移植和改进
到机械工程测量中。
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第一节 几何量计量的基本名称与概念
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第一节 几何量计量的基本名称与概念
二、 几何量计量的几个基本原则
2、几何量测量的四条基本原则 2）最小变形原则 最小变形原则－为了使测量结果准确可靠，在测 量中应该尽力做到使测量链中硬件部分各环节所引起 的变形为最小。
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第一节 几何量计量的基本名称与概念
近年来，激光技术的应用产生新的测量方 法，如激光跟踪干涉三维尺寸测量系统等。
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第四节 几何量计量的发展
一、 测量尺寸继续向着两个极端发展
2、纳米测量 纳米技术是当前发展最迅速、研究最广泛、投入
最多的科学技术领域之一，对信息、生物工程、医学 、光学、材料科学等领域都将产生深远影响，被誉为 21世纪的科学。
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第二节 几何量计量的基准原理与方法
二、 工作波长标准及测长干涉仪
有了以激光波长为基准的尺子以后，必须应用迈 克尔逊干涉原理，结合激光干涉仪使用，才能真正在 长度计量中发挥作用。
干涉仪以干涉条纹来反映被测件的信息，其原理 是迈克尔逊干涉原理，将光分成两路，一路测量光， 一路参考光，而干涉条纹则是两路光光程差相同点联 成的轨迹。
二、 几何量计量的几个基本原则
2、几何量测量的四条基本原则 3）最短测量链原则 最短测量链原则－为保证一定的测量准确度 ，总的测量误差控制在最小的程度，应选择测量 链最短。
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第一节 几何量计量的基本名称与概念
二、 几何量计量的几个基本原则
2、几何量测量的四条基本原则 4）封闭原则 封闭原则－由圆分度的封闭特性可得到测量的封 闭原则：在测量中如能满足封闭条件，则其间隔误差 的总和必为零。
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第四节 几何量计量的发展
一、 测量尺寸继续向着两个极端发展
4、测试方式向多样化发展 1）多传感器融合技术在制造现场中的应用
多传感器融合是解决测量过程中测量信息获取的方 法，它可以提高测量信息的准确性。由于多传感器是以 不同的方法或从不同的角度获取信息的，因此可以通过 它们之间的信息融合去伪存真，提高测量精度。
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第三节 几何量计量的传递和校准
几何量的传递大致有：长度、线纹、角度、平面 度、粗糙度等传递系统，其中长度量传递系统是几何 量量值传递中其组成最多、准确度等级最多、传递任 务最重的系统。
长度量值传递系统图如下页所示
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第三节 几何量计量的传递和校准
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第三节 几何量计量的传递和校准
一、 长度计量
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第三节 几何量计量的传递和校准
可用量块去检定测长仪器，在精密测量中 ，常用量块作为标准，与轴、孔、球等被测 工件比较，求得其直径、厚度等量值。
L
量块长度 L
测量面 侧面
中心点 上测量面
长边
短边
辅助体 (平晶)
中心长度 (工作尺寸)
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第三节 几何量计量的传递和校准
一、 长度计量
2、线纹尺 线纹尺是人类使用得最早的量具之一，线纹量值
《计量学基础》教学课件
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第七章 几何量计量
几何量计量又称长度计量，是计量领域发展最 早的学科。它的主要任务是研究和确定长度单位 的定义，建立、保存长度计量基准和标准，开展 长度和角度检定、校准和测试进行量值传递，以 确保量值的统一和正确。
几何量计量主要包括，光波波长、量块、线纹、 表面粗糙度、平直度、角度、通用量具、工程测 量、经纬仪、齿轮测量和坐标测量等等。
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第二节 几何量计量的基准原理与方法
迈克尔逊干
涉仪示意图
M1
LC
B S
Lm P
M2
M2’
L
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第二节 几何量计量的基准原理与方法
双频激光干 涉仪示意图