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几何量计量的基本名称与概念
精思国计，细量民生
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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。
精思国计，细量民生
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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
精思国计，细量民生
相交一个极小的角度θ时，在相对运动时就会出现莫尔
条纹。
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第三节 几何量计量的传递和校准
二、 角度计量
一般角度计量标准可大致有以下四种： 1、端面角度标准：主要是角度块和多面棱体 2、线文角度标准：刻线度盘、圆光栅等 3、机械分度标准：多齿分度盘、分度台等 4、量子测量标准：主要是环行激光器
精思国计，细量民生
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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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第二节 几何量计量的基准原理与方法
计量学基础——几何量计量
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”。
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。
一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。
几何量计量的基本名称与概念PPT共29页
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
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拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
几何量计量名词术语及定义
JJF 1010几何量计量名词术语及定义1 米（Metre,meter ）国际单位制长度量的基本单位。
1983年第17届国际计量大会所通过“米”的新定义是：米是光在真空中1／299 792 458 s 的时间间隔内所行进的路程长度。
注：该次大会还规定了米定义的三种复现方法（2002年进行了修正）。
①根据l =c 0t 关系式，由测出的时间t 与给定的真空光速值c 0复现长度值l ；②根据λ＝c 0/f 关系式，由测出频率f 与给定的真空光速值c 0复现长度值l ；③直接使用米定义咨询委员会推荐使用的激光的真空波长、光谱灯的真空波长或其他光源的真空波长中的任一种来复现。
2 波长（Wavelength ）在一个周期T 的时间内，波面传播的距离。
3 光谱线半宽度（Half-linear width ）在该谱线上，光强为最大的波长与其光强只有最大值之半的波长两者间的差值。
4 线偏振光（Linear polarized light ）光线矢量E 沿着单一方向振动的光。
5 圆偏振和椭圆偏振光（Circular polarized light and elliplcallight ）光的矢量的两个垂直分量之间具有相位差π／2时，称圆偏振光；具有其他相位差时称椭圆偏振光。
6 折射率（Refractive index ）介质的折射率是真空中的光速c 0与在介质中光束的传播速度c ′的比值，即 n ＝c 0/ c ′相应地，真空中光波的波长λ0在介质中变为λ′，而nc 00λυλ==′ 式中：υ－光的振动频率。
7 光的相干性（Light coherence ）光波波场中，各个时刻到达空间各点的波列之间的相干情况称为光的相干性。
8 光程（Optical path ）光线在某传播介质中通过的距离r 与该介质折射率n 的乘积，即l=1r 。
9 光程差（Optical path difference ）两束光线所通过的光程l 1与l 2之差，称为这两束光线的光程差，即∆=l 1-l 210 干涉场(Interference field)可观察到干涉图样的区域。
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。
一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。
几何量计量基础知识
一、什么是几何量计量：
几何量计量又称长度计量，是对各种物体的几何尺寸和几何 形状的测量，以及为使几何量量值的准确和统一而必须进行 的计量工作。
任何一个物体都是由若干个实际表面所形成的几何实体，几 何量是表征物体的大小、长短、形状和位置等几何特征的量。
二、几何量计量的地位和作业：
根据先进制造技术发展的要求以及精密测试技术自身的发展 规律，预计以下几个方面需要发展。
1．不断应用新的物理原理及新的技术成就
(1)新型塞曼双折射双频激光器的发明极大地提高了双频干涉仪的测量速 度；
(2)基于He-Ne激光腔镜移动中两偏振光相互竞争原理实现自定标位移 传感器等。
(3)视觉测试技术应用
龙门式机床的测量
百分比较仪 千分比较仪
双面百分表
杠杆百（千）分表
数显百（千）分表
经纬仪类仪器
纬仪可用来测量空间两个或两个以上目标之间的水平 角,也可测量空间目标至水平面之间的垂直角。
经纬仪类仪器是在大地测量、工程测量、矿山测量工 作中广泛使用的精密仪器,测绘部门使用最广,在军工生 产或机械制造部门,通常用于大型工件、设备的安装和 定位。
直接测量和间接测量（大油罐）: 绝对测量和相对测量（量块）： 接触测量和非接触测量（棉线） 单项测量和综合测量（曲轴） 手动测量和自动测量 工序测量（现场、机床自测）和终结测量 主动测量（也叫在线测量）和被动测量。
基本的测量方法
直接测量和间接测量（大油罐）: 直接测量是将被测长度与已知长度直接比较，从而得出 所需的测量结果，是常用的测量方法。 间接测量的测量结果是通过测量与被测长度有一定函数 关系的长度，经过计算后才得到的。 例如测量大型工件外径时，也有采用测量圆周长度，经 过计算后求出外径的。
第7章几何量计量
精思国计，细量民生
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第一节 几何量计量的基本名称与概念
精思国计，细量民生
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第一节 几何量计量的基本名称与概念 1）阿贝原则
2）最小变形 原则 3）最短测量 链原则 4）封闭原则
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。
1、长度计量（几何量计量）
计量技术的 专业分类
2、温度计量 3、力学计量 4、电磁计量 5、无线电计量
6、时间频率计量
7、放射性计量 8、光学计量 9、声学计量 10、化学计量
精思国计，细量民生 1
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：
①研究和确定长度单位的定义 ②建立、保存长度计量基准和标 准
2、线纹尺 线纹尺是人类使用得最早的量具之一，线纹量 值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。
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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， 和矩型三种。
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第三节 几何量计量的传递和校准
二、角度计量
角度是一种重要的物理量，角度计量是几何 量计量的重要组成部分，在军事和航空航天领域 有重要应用。国际单位制规定了七个基本单位和 两个辅助单位，这两个辅助单位就是“平面角” 和“立体角”。 一般角度计量标准可大致有以下四种：
精思国计，细量民生
一般角度计量标准可大致有以下四种：
几何计量
几何计量几何量计量简介任何一个物体都是由若干个实际表面所形成的几何实体，几何量是包含复现、测量、表征物体的大小、长短、现状和位置等几何特征量，对这些特征量的计量测试统称为几何量计量。
几何量计量包括量块、线纹、角度、平直度、表面粗糙度、齿轮、工程测量、万能量具、座标测量、经纬仪类仪器、几何量类仪器量块计量量块是几何量计量领域里使用最广泛和准确度较高的实物标志量具之一。
量块是由两个相互平行的测量面之间的距离来确定其工作长度的高准度量具，其长度为计量器具的长度标准，由于具有形状简单，易于制造，使用方便等特点，在制造部门的各基层单位得到广泛使用，同时又由于其测量表面的机械性能良好、表面光滑，能应用于光波干涉测量，测量准确度较高，也是计量部门的长度实物基准。
因此量块可制成不同的准确度等级，满足不同计量部门或检验部门的需要。
通过对计量仪器、量具和量规等示值误差的检定方式，将长度基准值传递到最终的机械产品，使机械加工中各种制成品的尺寸能够溯源到长度基准。
线纹计量线纹计量在国民生产和科学技术领域里的作用非常重要。
在大地测量用的基线尺，显微类仪器上用的分划板到精密光学仪器上用的玻璃标尺，坐标设备上应用的金属标尺，计量部门量值传递用的基、标志尺等都是线纹尺。
它是一种带有细分刻度的多值长度量具，以两条刻线之间的距离复现长度量值。
同端面基准器具量块在进行比较测量时容易受到磨损而改变尺寸相比，线纹尺的非接触性和多值性时其最大特点。
角度计量由两条直线或两个平面相交即组成角，角的大小以一定的计量单位来表示即为角度。
在机械加工中经常涉及到面与面之间，刻线与刻线之间，线与平面之间的角度以及圆周分别的问题，因此角度、锥角、圆分度时机械零件或零部件之间配合的重要参数。
工程测量工程测量也可以称为精密测量，包含的内容较多，主要有形状和位置误差的测量。
形状和位置误差是零件制造误差的组成部分，可以影响到零件的功能和装配互换性。
按形位公差的国家标准，形状误差包括直线度、平直度、圆度、圆柱度、线轮廓度、表轮廓度6个项目。
第章几何量计量
②建立、保存长度计量基准和标 准
面粗几糙何度量、计平量③测直对开试度象展进、：长行角光度量度波和值、波角传通长度递用、检，量量定以具块、确、校保、工准量线程和值纹测、量表、 经纬仪、齿轮的测统量一和和坐正标确测量等等。
④研究新的计量测试方法、新的
计量器具、开展几精何思国量计，精细量密民生测试
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第七章 几何量计量
精思国计，细量民生
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第一节 几何量计量的基本名1称）测与量概对象念
和被测量
2）计量单位
3）测量方法
1、几何量测量的四个要素 2）计量单位
4）测量结果 的准确度
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
计量单位—— 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。
在测量过程中，计量单位必须以物质形式体现出 来。
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第一节 几何量计量的基本名1称）测与量概对象念
和被测量
2）计量单位
3）测量方法
1、几何量测量的四个要素 4）测量结果的准确度
4）测量结果 的准确度
测量结果的准确度—— 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
1、四个要素
1）测量对象和被测量 2）计量单位 3）测量方法 4）测量结果的准确度
1）阿贝原则
2）最小变形原则
3）最短测量链原则
4）精思封国计闭，细原量民则生
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第一节 几何量计量的基本名1称）测与量概对象念
和被测量
2）计量单位
1、几何量测量的四个要素 1）测量对象和被测量
3）测量方法
4）测量结果 的准确度
几何量测量基本知识
5.灵敏度（ ）：计量器具示数装置对被测量变化的 5.灵敏度（k）：计量器具示数装置对被测量变化的 灵敏度 反应能力，也成放大比。 反应能力，也成放大比。 k=a/i a—分度值； a 分度值；i—刻度间距 分度值 刻度间距 6.测量力：计量器具与被测表面之间的接触力。 6.测量力：计量器具与被测表面之间的接触力。要求 测量力 稳定、防止变形。 稳定、防止变形。 7.示值误差：计量器具与被测量真值之间的差值。其 7.示值误差：计量器具与被测量真值之间的差值。 示值误差 允许值可从使用说明书或检定规程中查得 8.示值变动性 8.示值变动性 9.回程误差 9.回程误差 10.修正值 10.修正值
光在真空中于1/299792458 1/299792458秒的时间 米的定义：光在真空中于1/299792458秒的时间 间隔内所传播的距离。 间隔内所传播的距离。 我国用0.633µ 我国用0.633µm氦氖激光辐射波长复现 0.633 长度基准。 长度基准。 实物基准 自然基准
1985年 1×10-9（1985年） 频率稳定度 1×10-17（目前）
研究对象： 机械零部件的几何精度设计和检测原理。 研究对象：★机械零部件的几何精度设计和检测原理。 目的任务： 掌握互换性、 目的任务：★掌握互换性、标准化的基本概念及与零部 设计有关的术语和定义； 件几何精度设计有关的术语和定义； 几何精度设计有关的术语和定义 基本掌握机械几何精度设计标准的主要内 ★基本掌握机械几何精度设计标准的主要内 特点和应用原则， 容、特点和应用原则，熟练查阅各种标准 规定资料； 规定资料； 初步学会根据机器或零件使用要求， ★初步学会根据机器或零件使用要求，正确 设计几何量公差并正确地标注在图样上； 设计几何量公差并正确地标注在图样上； 了解掌握各种典型的几何量检测方法， ★了解掌握各种典型的几何量检测方法，初 步学会使用常用计量测试工具。 步学会使用常用计量测试工具。 基本理论： 误差理论 基本理论： 理论研究方法：数理统计 理论研究方法：
几何量测量的基本概念
28 / 45
量块
80
7.5 1.26 1.004
89.764
29 / 45
量块
30 / 45
量块
量块必须在使用有效期内，否则应及 时送专业部门检定；
使用环境良好，防止各种腐蚀性物质 及灰尘对测量面的损伤，影响其粘合 性；
分清量块的“级”与“等”，注意使 用规则；
所选量块应用航空汽油清洗、洁净软 布擦干，待量块温度与环境温度相同 后方可使用；
常用单位 毫米（mm） （10-3m） 微米（μm）（10-6m） 纳米（nm） （10-9m）
角度：基本单位 弧度（rad ）
常用单位 度（°）
分（′）
α
秒（″）
11 / 45
长度计量基准
古代 布手为尺(两柞为1尺) 英尺(英女皇足长为1英尺)
12 / 45
长度计量基准
1889年第一届国际计量大会 国际“米制公约” 国际米原器 以地球子午线长度的四千万分之一定义为1米
长度传递与溯源性
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角度传递与溯源性
23 / 45
量块
24 / 45
量块
25 / 45
量块
26 / 45
反映尺寸的 准确性
反映两工作 面的平行性
量块
级 量块依据制造精度分“ ”为K、0、1、2、3 共5级
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量块
等 量块依据测量精度分“ ”为1、2、3、4、5 共5等
不确定度
示值的可能变动范围
极限测量误差
示值的可能变动范围
43 / 45
44 / 45
5’
45 / 45
的最高计量标准； ✓ 用于贸易结算、安全防护、
我说《几何量计量》
我说《几何量计量》要说几何量计量，还得先从几何说起，任何几何形体都是由点、线、面构成，我们将其称为几何要素，从数学概念上讲，几何学中的点、线、面都是理想的，称为理想要素，即具有几何学意义。
但对实际形体（如：零件）而言，构成要素都不是理想要素，相对理想要素都存在误差，称为实际要素。
对实际的点、线、面本身及其构成的形体而言，有着尺寸大小、几何形状、相互位置等方面的要求，即有着几何参数要求，这就是我们需要确定的几何量。
另一概念就是计量，计量是“实现单位统一和量值准确可靠的测量”，究其实质，计量就是以保证计量单位统一、量值准确一致为目的的测量。
我们要认知和了解几何量计量，应该从下面几个方面开始：一、几何量计量的重要性几何量计量是现代计量科学技术的重要组成部分（现代计量科学包括十大计量：几何量、热工、力学、电磁、无线电、时间频率、声学、光学、化学和电离辐射），是发展较早、较完善的学科之一，也是最基础、最重要、生活中较常用的计量科学技术。
几何量计量与国民经济及科学技术的各个领域有着密切地、广泛地联系，如：机械工业、国防工业、电子技术、航天工业等，其主要服务于机械工业。
从有机械加工开始，任何工具、零件、机器、仪器等都离不开几何尺寸、几何形状和点、线、面的相互位置的要求，即几何参数要求，其产生并存在于机械加工业之中。
随着现代化工业的发展，加工的精度及使用要求的精度越来越高，对检测技术要求也就越来越高，几何量计量就逐渐开始独立于机械工业之外，作为一门专门的科学加以研究，并服务于机械工业和其它领域。
据统计，单就机械制造业方面，90%以上的测量都属于几何参数的测量，几何量计量的基础性、重要性可见一斑，故居于十大计量之首。
另外，从传统意义上的度量衡（度是计量长短、量是计量容积或体积、衡是计量轻重）讲，其中的度就是指的讨长度。
从秦始皇统一中国，就统一了度量衡，那时就知道，只有统一了度量衡，才能稳定经济和社会，才会一个强大稳定的国家。
七年级数学计量测量基础知识
七年级数学计量测量基础知识
一、几何体
1、三视图：三视图是由三个空间交界面分别投射产生的，由正视图、侧视图和俯视图构成，是可以表示几何体三维立体形状的图。
2、平面四边形：平面四边形是指具有四条直线构成的平面多边形，每条边的长度相等，四个内角相等，其形状为正方形、长方形、菱形、梯形等。
3、六面体：六面体是由六个六边形组成的多面体，六边形彼此之间几乎平行，六个面的理论角和为720°，其表面分别由两条直线和部分连在一起构成
二、平面图形测量
1、圆：圆是一种特殊的空间图形，由无数等距离的点到其中心点的线段所形成，以中心点为原点，以半径为半径之后的所有圆上的等距离的点的共线形成一个曲线的闭合图形。
2、线段：线段是一种特殊的空间图形，由两个特定点构成，两个特定点之间的直线段，没有非常明确的宽度方向，只有长度方向，表示由两点按顺序连接在一起而形成的直线段部分。
3、多边形：多边形指的是由若干条直线段组成的平面图形，其中夹角的角度为所有等腰三角形的角度之和，也就是180°的倍数。