第三章 长度尺寸测量工具
长度的基本测量工具
长度的基本测量工具长度是世界上最古老的量度单位之一。
追溯到古埃及时期，长度的测量就已经存在。
自那时起，人类就摸索出各种方法来测量、衡量和记录长度的不同形式。
随着科技的进步，长度测量工具也有了很大的发展和改进，现在用以测量各种事物的长度，从莫瑞坎贝尔尺到现代数码测量仪，无一不十分有效且可靠。
尺子是一种最基本的长度测量工具，它可以帮助人们快速准确地测量出任何物体的大小。
它由两个对齐的可拉伸的杆组成，上面标有尺寸单位，显示出物体长度的具体数值。
尺子可以使用铁制、木制、塑料制或金属制，型号从折叠尺到桶尺等等，满足不同的应用需求。
卷尺是圆柱形的长度测量器，由一根线材绕成圆筒形而成，线材上刻有量度刻度，分成若干段，可以折叠，也可以拉伸，便于携带，可以测量出形状复杂的物品，比如曲线和圆弧等长度。
金属尺是一种常用的长度测量工具，它能够测量出精确的数值，它的精度能够达到万分之一米，它的结构非常简单，仅由一根柔性的金属杆完成，它的优点在于能够很好地抵抗磨损，适用于计算的复杂物体，但它的精度仍然略低于刃尺等其他测量工具。
刃尺是一种钢叉式尺子，采用钢制制作，它有四个边，每条边都有分度标记，用于精确测量物品的长度。
刃尺的设计非常精巧，它可以悬停在物体上，只有当物体大小符合分度标记时，刃尺才会精确定位。
它还可以用来测量转弯曲线、复杂几何形状以及凹凸不平的物体，因此被誉为精确测量的宝座。
数码测量仪是当今最先进的长度测量工具，它们可以用来测量任何形状物体的长度，包括复杂的形状，比如曲线和圆弧等。
数码测量仪结合了传统的机械测量技术和最新的数字技术，并且通过一块高精度的棱镜发射出一条激光光线，以便精确地测量出长度。
数码测量仪不仅精确，而且更加方便快捷，减少了人工测量工作量，极大地提高了工作效率。
从尺子到数码测量仪，长度测量工具的发展已经取得了长足的进步，有效提升了工作效率和精度。
不同的测量工具有不同的特点，在实际应用中也有不同的用途，但总结起来，他们都在以有效、可靠的方式帮助人们测量出不同物体的长度，从而促进工作效率和进步。
长度测量基本工具
国际单位：长度的国际单位是米（m）·常用单位：比米大的单位有千米(km)比米小的单位有分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)·单位之间的换算关系：1km=1000m=103m1dm=0.1m=10-1m1cm=0.01m=10-2m1mm=0.001m=10-3m1μm=0.001mm=10-6m1nm=0.001μm=10-9m单位间的换算关系采用等量代替法，即先照写数值，然后乘以单位间的换算关系，并注意结果尽量用科学计数法。
如：125nm=125×10-7cm=1.25×10-5cm换算过程为：“数不变，单位换，进行算”（2）正确使用刻度尺1）使用刻度尺之前要“三观察”·观察零刻度线的位置在哪里，是否磨损；如果磨损可重新确定一刻度线为起始刻度线。
·观察量程是多少，实际情况中可根据具体情况，选择合适量程的刻度尺。
·观察分度值是多大，据不同情况和要达到的精确度，选择分度值合适的刻度尺2）使用刻度尺测量物体的长度要“三会”·会放：刻度尺的零刻度线或重新确定的起始刻度线要与被测物体的起始端对齐，刻度尺有刻度线的一边要贴近被测物体且与被测长度平行，不能放倾斜。
·会读：读数时视线要与刻度尺的尺面垂直，眼睛不可倾斜，在精确测量时要估读到分度值的下一位。
·会记：记录测量结果是由数字和单位组成的，无单位的记录结果是毫无意义的。
例1. 小宇在家中建立了家庭物理实验室，他先用一个瓶口水杯，一张厚纸片，一支筷子和一些水，请你帮助他用现有知识设计几个有趣的实验。
解析：1. 杯里倒上水，把筷子斜放在水杯里，筷子看上去从水面处弯折了。
2. 杯里倒满水，把纸片剪成杯口大小（比杯口稍大）放到杯上，用手按住纸片，迅速使杯子倒过来，松手。
看到水并没有溢出来。
评注：在家里建立家庭实验室是个非常好的培养我们对物理的兴趣和锻炼观察、思维能力的手段，在家里现有一些废旧的生活用品都可以直接或经过改装变成我们的实验仪器，快去动手做一做吧！（1）用刻度尺测量物体长度时，弄清刻度尺的分度值是非常关键的；（2）用刻度尺测物体长度时，不一定非要让零刻度线与被测物体的一端对齐，只要认清物体两端分别对齐的刻度值，知道被测长度总等于其两端所对应刻度值之差就行。
测量长度的工具和方法
测量长度的工具和方法长度是物体在一个方向上的数量表示，测量长度是我们日常生活中经常进行的活动。
为了准确地测量长度，我们需要使用适当的工具和方法。
本文将介绍一些常用的测量长度的工具和方法，帮助读者更好地理解和应用。
一、尺子尺子是测量长度常用的工具之一。
尺子通常由塑料或金属制成，具有标有刻度的直尺形状。
我们可以用尺子测量物体的直线段长度，只需将尺子与物体接触并对齐，然后读取刻度值。
二、卷尺卷尺是另一种测量长度常用的工具。
它通常由可弯曲的带尺和一种回收机构组成。
卷尺的一端有一个固定的金属钩，可以固定在物体上，然后拉出带尺，同时读取刻度值。
卷尺有多种型号和长度，适用于不同长度范围的测量。
三、游标卡尺游标卡尺是一种用于精确测量长度的工具。
它由固定尺、活动尺和游标组成。
通过滑动活动尺和游标，可以准确测量非常小的长度，如物体的宽度和厚度。
游标卡尺广泛应用于工程、制造和科学实验中。
四、激光测距仪激光测距仪是一种现代化的测量长度工具，利用激光技术测量物体的距离。
它通过发射一束激光，然后接收激光的反射信号，计算出物体的距离。
激光测距仪具有高精度和迅速测量的特点，广泛应用于建筑、地理测量和工程领域。
五、测量方法除了使用各种测量工具外，还有一些测量方法可用于测量长度。
以下是几种常用的方法：1. 直接测量：将测量工具直接与物体接触并对齐，读取刻度值。
2. 间接测量：通过其他物理量的关系间接测量长度。
例如，利用勾股定理测量斜边的长度，利用速度和时间测量距离等。
3. 三角测量：利用三角形的一些性质进行长度测量。
例如，利用三角形的正弦定理或余弦定理计算物体的长度。
4. 比例尺测量：利用比例关系进行长度测量。
通过比例尺上的刻度和实际长度之间的比例关系，可以快速测量物体的长度。
总结：测量长度是一项重要的活动，在日常生活和各个领域都有广泛应用。
准确测量长度需要选择合适的测量工具和方法，并严格按照测量步骤进行操作。
尺子、卷尺和游标卡尺是常见的测量工具，可以满足大多数测量需求。
第3章 长度测量技术基础(新版)
3.2.1 量块及其量值传递系统
• • • •
量块的“级”和“等”是从成批制造和单个检定两种不同的角度出发，对 其精度进行划分的两种形式。 按“级”使用时，以标记在量块上的标称尺寸作为工作尺寸，该尺寸包含 其制造误差。 按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸，该尺寸不包含 制造误差，但包含了检定时的测量误差。 就同一量块而言，检定时的测量误差要比制造误差小得多。所以，量块按 “等”使用时其精度比按“级”使用要高，且能在保持量块原有使用精度 的基础上延长其使用寿命。
定的极限偏差之内的专用量具，如光滑极限量规、螺纹量规、 功能量规等。
检验夹具：专用的检验工具。当配合比较仪时，可用来检
查更多、更复杂的参数。
33
3.3 常用计量器具和测量方法
2、根据构造特点分 • 游标式量仪：游标卡尺、游标高度尺等。
• 微动螺旋副式量仪：千分尺等。 • 机械式量仪：百分表、千分表。 • 光学机械式量仪：光学比较仪等。 • 气动量仪：压力式、气体流量计等。 • 电动量仪：电感式、电容式等。 • 光电式量仪：激光干涉、激光图像、光栅等。
其次，把计量基准的量值传递到工作计量器具（如 游标卡尺、千分尺、光学比较仪等） 计量标准：把计量基准的量值传递到工作计量器具的 一种计量器具。如量块、角度块、砝码等。
8
3.2.1 量块及其量值传递系统
量块gauge block
•耐磨材料制造 •横截面：矩形 •量块的测量面可以和另一量块的测量
面相研合而组合使用，也可以和具有类 似表面质量的辅助体表面相研合而用于 量块长度的测量。
第三章
长度测量技术基础
1、测量的基本概念 2、量值传递系统
3、计量器具和测量方法分类
长度测量仪器
长度测量仪器引言：长度测量仪器是现代科技的成果之一，它们用于测量物体的线性尺寸，并在各个领域中得到广泛应用。
从日常生活中的测量到工程项目中的测绘，长度测量仪器的作用无处不在。
本文将介绍几种常见的长度测量仪器及其工作原理、应用领域等方面的内容。
一、卷尺卷尺是一种常见的便携式长度测量仪器。
它由一个带有刻度的尺条和可快速卷回的弹簧组成。
使用卷尺时，我们将尺条拉出并靠近待测物体的边缘，然后读取刻度线上的数值。
卷尺通常用于测量长度较小、形状较简单的物体，例如日常生活中测量家具尺寸、裁剪布料等。
由于其便携性和易于使用，卷尺是日常测量中最常见的测量工具之一。
二、游标卡尺游标卡尺是一种精密度量工具，常用于工程和科学领域。
它由一个固定的下底尺、一个可滑动的上底尺以及一个游标组成。
上底尺上刻有刻度，游标则用于读取刻度线上对应的数值。
通过移动上底尺，我们可以实现对待测物体的精确测量。
游标卡尺具有较高的测量精度，通常用于测量要求较高、形状复杂的物体，如机械零件的尺寸测量和实验室中的科学实验。
三、激光测距仪激光测距仪是一种基于激光技术的高精度长度测量仪器。
它利用激光束发射和接收的时间差来计算待测物体与测距仪之间的距离。
激光测距仪可以测量较远距离的物体，并且具有较高的测量精度。
激光测距仪广泛应用于建筑、测绘、汽车等领域，例如测量建筑物的高度、道路的长度以及车辆与障碍物的距离等。
四、电子数显卡尺电子数显卡尺是一种基于电子技术的高精度测量工具。
它通过内置的传感器将测量结果以数字形式显示在仪器上。
电子数显卡尺具有高度精确、易于读数的特点。
由于其高精度和方便的使用，它可以应用于各种测量场合，包括工匠的测量、科学研究和制造业的生产过程。
五、全站仪全站仪是一种高级测量仪器，它集成了测距仪、转角仪和水平仪等多个功能。
全站仪可以测量并记录物体的三维坐标和角度信息，并且可以通过计算机进行数据处理和分析。
全站仪广泛应用于建筑工程、土地测绘、道路建设等领域，可以实现高精度的测量和测绘任务。
长度测量工具
长度测量工具
长度测量工具是指将被测长度与已知长度比较，从而得出测量结果的工具，简称测量工具。
长度测量工具包括量规、量具和量仪。
习惯上把不能指示量值的测量工具称为量规；把能指示量值，拿在手中使用的测量工具称为量具；把能指示量值的座式和上置式等测量工具称为量仪。
测量工具通常按用途分为通用测量工具、专类测量工具和专用测量工具三类；还可按工作原理分为机械、光学、气动、电动和光电等类型。
长度测量工具的组成结构主要有已知长度、定位瞄准、放大细分和显示记录等部分。
现代很多测量工具已经发展成同时采用精密机械、光、电等原理，并与电子计算机技术相结合的测量工具。
高一物理必修三 科学测量 ：长度的测量及测量工具
2、应用：
外
内
径
径
长 度
深
或
宽 度
度
3.分类:
10分度游标卡尺 20分度游标卡尺 50分度游标卡尺
（一）10分度游标卡尺：
1.原理:
主尺
0
1
0
5
10
游标尺
当左右测量爪合在一起时，游标尺的零刻度线与主尺的零刻度线重合
主尺：每个格表示1mm
游标尺： 9mm
10等分
每个格表示
9 mm 10
游标尺每个格比主尺每个格短 （1- 9 ）mm= 1 mm=0.1mm
49 mm 50
游标尺每个格比主尺每个格短 （1- 49）mm= 1 mm 0.02mm
50
50
最小分度（精确度）：0.02mm
例3、读数练习：
1.024
10mm +12 ╳ 0.02mm =10.24mm 17mm +0 ╳ 0.02mm =17.00mm
17.00 易错点：看成10分度的
注意事项：
在保证测量精度的前提下，应全面考虑测量工具的成本、耐磨性、测量效率等因 素，选择比较经济、测量效率较高的测量工具。
随着科学技术的发展，长度测量范围日益扩大，对测量工具的测量精度和效率的 要求越来越高，测量工具也不断改进。例如，利用光束的某些特性设计和制造的激 光测距仪01
9.695
1.5mm +10.1╳0.01mm =1.601mm 9.5mm +19.5╳0.01mm =9.695mm
读数= 固定刻度读数 +可动刻度读数 +估读读数 注意：固定刻度上表示0.5mm 的刻度线是否露出。
注意事项：
1、在使用螺旋测微器之前，首先应检查零点。 用左手拿尺架，右手缓慢转动微调旋钮 ， 使测微螺杆F和测砧A接触，至棘轮发出声音为止， 此时可动刻度E上的零刻线应当和固定刻度B上的中间线对齐， 否则就有零点误差；
长度的测量及测量工具的选用
长度的测量及测量工具的选用一、实验目的1、练习正确使用刻度尺、游标卡尺和螺旋测微器测量2、用游标卡尺测量一段金属管的长度、内径和外径；测量一个小量筒的深度3、用螺旋测微器测细铜丝直径 二、实验器材游标卡尺、螺旋测微器、小口径短管、细铜丝。
三、实验原理1.游标卡尺的构造、原理及读数 (1)构造(如图所示)主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺,尺身上还有一个紧固螺钉。
(2)原理利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。
不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm 。
常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的,见下表:(3)读数先分清游标卡尺的精度① 读主尺示数：以游标零刻线为准，在主尺上读取毫米整数L O② 读游标尺：看游标尺第N 刻度线与主尺刻线对齐，读游标的刻度N若用L 表示由主尺上读出的整毫米数,N 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的刻度数,则其读数为L=L O +kN,其中k 为精确度。
2.螺旋测微器的构造、原理及读数 (1)螺旋测微器的构造下图是常用的螺旋测微器。
它的测砧A 和固定刻度S 固定在尺架F 上。
旋钮K 、微调旋钮K'和可动刻度H、测微螺杆P连在一起,通过精密螺纹套在S上。
(2)螺旋测微器的原理测微螺杆P与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮K每旋转一周,P前进或后退0.5 mm,而可动刻度H上的刻度为50等份,每转动一小格,P前进或后退0.01 mm。
即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。
读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺。
(3)读数测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出。
测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。
第三章长度尺寸测量工具汇总
第三章长度尺寸测量工具一、简易量具1、钢直尺1）钢直尺结构与规格钢板尺俗称钢尺或直尺，如图1所示，是用来测量长度的一种最常用的简单量具，可直接测量工件尺寸。
尺边平直，尺面有米制或英制的刻度，可以用来测量工件的长度、宽度、高度和深度。
有时还可用来对一些要求较低的工件表面进行平面度检查。
图1钢板尺钢板尺测量范围基本取决于钢尺的长度。
测量范围主要有：0～150 mm、0～200 mm、0～300 mm、0～500 mm等规格，其测量范围就是所能测定的最大长度。
钢板尺最小刻度一般为0．5 mm或l mm。
2）使用方法要根据被测件的形状和尺寸大小灵活掌握使用钢板尺的方法。
应根据测量尺寸的大小，选择恰当长度的钢板尺。
实际测量工件时，应将钢板尺拿稳，用拇指贴靠工件。
图2(a)所示为正确的测量方法；图2(b)所示为错误的测量方法。
手指位置不对，易使钢板尺不稳定，造成测量不准确。
读数时，应使视线与钢板尺垂直，而不应倾斜，否则会影响测量的准确度。
钢板尺起始端是测量的基准，应保持其轮廓完整，以免影响测量的准确度。
如果钢板尺端部已经磨损，应以另一刻度线作为基准。
(a)正确 (b)不正确图2钢板尺测量工件2、卡钳卡钳是一种间接测量的简单量具，不能直接读出测量数值，必须与钢板尺或其他带有刻度的量具一起使用才尺或其他带有刻度的量具一起使用才行。
1）卡钳的种类卡钳还分为普通卡钳和弹簧卡钳。
普通卡钳结构简单，是用铆钉或螺钉连接两个卡脚的；弹簧卡钳是用弹簧连接两个卡脚的，通过调整螺母来限制卡脚张开的大小，如图3所示。
图3 卡钳1—卡钳 2—铆钉或螺钉 3—弹簧 4—螺钉 5—调整螺母卡钳分外卡钳和内卡钳，外卡钳是由两个弧形卡脚连接起来的，两个钳口是相对的，可用来测量外尺寸，如外圆直径、厚度、宽度等。
内卡钳是由两个直形卡脚连接起来的，两个钳口是向外的，可用来测量内尺寸，如内孔、沟槽等。
卡钳适合用来测量铸、锻件毛坯。
在精加工过程中，卡钳应与千分尺配合使用，对某一加工尺寸，用预先调整好的卡钳进行测试，可提高测量精度和工作效率。
物理测量工具归纳总结
物理测量工具归纳总结一、引言在物理实验和研究中，测量是非常重要的环节。
而要进行准确、可靠的测量，需要借助各种物理测量工具。
本文将对常见的物理测量工具进行归纳总结，旨在帮助读者了解这些工具的基本原理、用途以及注意事项。
二、长度测量工具1. 尺子：尺子是一种常见的长度测量工具，常用于小范围的直线距离测量。
它的主要特点是简单易用，误差小。
在使用尺子时，应将被测长度与尺子的刻度线对齐，并注意避免视觉误差。
2. 卷尺：卷尺是一种可以测量较长距离的长度测量工具。
它通常由可伸缩的卷尺带和卷尺壳组成。
使用卷尺时，应将卷尺带完全展开并与被测物体贴合，以获得准确的测量结果。
3. 准线仪：准线仪是一种通过视觉观察物体上两个点之间的直线是否在一个平面上来进行长度测量的工具。
借助准线仪，可以进行一些形状规则但长度不易直接测量的物体测量，如曲线长度的测量。
三、时间测量工具1. 石英钟：石英钟是一种基于石英晶体振荡原理工作的时间测量工具。
它具有高精度和稳定性，广泛应用于日常生活和实验室中。
在使用石英钟进行时间测量时，应将时间设定到最接近被测事件发生时的时刻，并注意消除测量误差，如观察和校准时钟的时间与标准时间的差异。
2. 计时器：计时器是一种简单、方便的时间测量工具，通过倒计时来测量时间间隔。
在使用计时器时，应确保计时器的初始时间设置正确，并注意避免外部干扰对计时结果造成影响。
四、质量测量工具1. 天平：天平是一种通过测量物体受力情况来进行质量测量的工具。
它通常由两个平衡臂和一个负载盘组成。
在使用天平时，应确保天平处于水平状态，并注意校准天平零位，以获得准确的质量测量结果。
2. 电子秤：电子秤是一种通过电子传感器测量物体质量的工具。
它具有高精度、快速反应和易读的优点。
在使用电子秤时，应将被测物体放置在称盘上，等待秤盘示数稳定后读取质量结果。
五、温度测量工具1. 温度计：温度计是一种常见的温度测量工具，通常由液体柱、玻璃外壳和刻度线组成。
长度计量标准器具
长度计量标准器具长度计量标准器具是用来测量物体长度的工具，常用于科学实验、工程施工、制造业等领域。
长度计量标准器具的发展与人类对于精确测量的需求密不可分，它们的出现使得长度的测量更加准确、方便和可靠。
长度计量标准器具的种类繁多，常见的有尺子、卷尺、游标卡尺、百分表、激光测距仪等。
每种计量标准器具都有其特定的使用场景和精度要求。
下面将介绍一些常见的长度计量标准器具及其特点。
首先是尺子，它是最简单、最常见的长度计量工具之一。
尺子通常由金属或塑料制成，上面刻有标尺，用于直接测量物体的长度。
尺子的精度相对较低，一般为毫米级别。
尺子适用于一些对精度要求不高的日常测量，比如测量书本的长度、绘画作品的尺寸等。
卷尺是一种比较常见且使用广泛的长度计量工具。
它由一个带有刻度的卷尺盒和一个可伸缩的卷尺带组成。
卷尺带通常由钢带或玻璃纤维带制成，可以在使用时自由伸缩。
卷尺的精度较高，一般可以达到毫米或甚至更小的级别。
卷尺适用于测量一些较长物体的长度，比如房间的宽度、道路的长度等。
游标卡尺是一种用于测量物体内外径的计量工具。
它由一个固定刻度和一个可滑动游标组成。
游标卡尺的刻度通常为毫米级别，而游标可以在刻度上滑动，用来精确测量物体的长度。
游标卡尺适用于一些对精度要求较高的测量，比如机械零件的加工、装配等。
百分表是一种用于测量物体平面度、圆度等参数的计量工具。
它由一个固定底座和一个可旋转指针组成。
百分表可以通过旋转指针来测量物体表面的凹凸度，其精度通常可以达到0.01毫米甚至更小。
百分表适用于一些对精度要求非常高的测量，比如机械加工中的精密零件加工等。
激光测距仪是一种利用激光技术来测量物体距离的高精度计量工具。
它通过发射一束激光并接收反射回来的激光信号来计算物体与仪器之间的距离。
激光测距仪的精度非常高，可以达到毫米级别甚至更小。
激光测距仪适用于一些对距离测量要求非常精确的场景，比如建筑测量、地质勘探等。
除了以上介绍的常见长度计量标准器具外，还有许多其他类型的计量工具，比如高度规、测微计等。
长度的测量及其测量工具的选用
答案 (1)1.88 (2)9.4 (3)0.80 (4)0.16 解析 (1)刻度盘上每一小格为0.1 V，读数为1.88 V。 (2)刻度盘上每一小格为0.5 V，读数为9.4 V。 (3)刻度盘上每一小格为0.1 A，读数为0.80 A。 (4)刻度盘上每一小格为0.02 A，读数为0.16 A。
角度 滑动变阻器的两种接法 滑动变阻器两种接法的对比
限流接法
分压接法
对比说明
电路图
串、并联关系不同
负载 R 上电压调节范围 RE ≤U≤E
(不计电源内阻)
R＋R0
负载 R 上电流调节范围 (不计电源内阻)
R＋ER0≤I≤ER
闭合 S 前滑片位置
b端
0≤U≤E
0≤I≤ER a端
分压电路调节范围大 分压电路调节范围大 都是为保护电路元件
例5 (2024·北京西城高三模拟)物理实验 一般都涉及实验目的、实验原理、实 验仪器、实验方法、实验操作、数据 分析等。图12中A、B两端之间电压恒 为U，灯泡L的电阻恒为R1，滑动变阻 器R的最大阻值为R2，在保证安全的情 况下，为使灯泡两端电压的变化范围 尽 量 大 ， 应 选 择 ______ ( 选 填 “甲”“乙”或“丙”)电路，灯泡两 端电压最大变化范围是__________ 。
3.原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。
不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多
的小等分刻度少1 mm。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20
常用长度尺寸测量工具介绍
测量长度尺寸的常用量具以下是测量长度尺寸的常用量具：一、游标量具的种类1、游标卡尺结构2、游标卡尺的刻线原理如图所示，主尺每小格1mm，当两爪合并时，游标上的50格刚好等于主尺上的49mm，则游标每格间距=49mm÷50=0.98mm主尺每格间距与游标每格间距相差=1-0.98=0.02(mm)0.02mm即为此种游标卡尺的最小读数值3、卡尺的使用方法1)使用前先把量爪和被测零件表面擦净。
2)检查各部件的相互作用,拉动尺框沿尺身移动,检查其移动是否灵活,有无阻滞或卡死现象,紧固螺钉是能否起作用。
3)校对零位,使卡尺两量爪紧密贴合,检查主尺零线与游标尺零线应对齐,数显卡尺是否归零，带表卡尺指针是否处于“0”位置。
4)用三用卡尺测量深度时,卡尺的深度尺应垂直放好,不要前后左右倾斜,卡尺端面应与被测零件的顶面贴合,测深尺应与被测底面接触。
5)读数时,视线应与刻线相垂直。
6)不能用卡尺测量运动着的工件。
7)卡尺不要放在强磁场附近。
8)卡尺使用完后,应擦净放在量具盒内。
4、游标卡尺的读数1)以游标零刻线位置为准，在主尺上读取整毫米数．2)看游标上哪条刻线与主尺上的某一刻线（不用管是第几条刻线）对齐，由游标上读出毫米以下的小数．3)总的读数为毫米整数加上毫米小数.用游标卡尺测量两孔的中心距有两种方法：一种是先用游标卡尺分别量出两孔的内径D1和D2，再量出两孔内表面之间的最大距离A，如图2-13所示，则两孔的中心距：另一种测量方法，也是先分别量出两孔的内径D1和D2，然后用刀口形量爪量出两孔内表面之间的最小距离B，则两孔的中心距：二、测微螺旋量具1、定义：应用螺旋测微原理制成的量具，称为螺旋测微量具。
它们的测量精度比游标卡尺高，并且测量比较灵活，因此，当加工精度要求较高时多被应用。
常用的螺旋读数量具有百分尺和千分尺。
百分尺的读数值为0.01mm千分尺的读数值为0.001mm,工厂习惯上把百分尺和千分尺统称为百分尺或分厘卡，目前车间里大量用的是读数值为0.01mm的百分尺。
长度的测量仪器汇总
LN
2
N0 基本公式： L 2n
初始位置光程差：
N干涉信号明暗变化次数，L测量镜位移
干涉条纹数： 0
M1
2 1
半透半反膜
E
插入厚度为h 的玻璃板 使的光束2要比光束1多走一段光程， 在屏幕相遇所附加光程差为
2(hn h) N
2
四 、微小尺寸测量
细丝、小孔、镀层厚度、集成电路中的氧化层厚度、 各元件间的微小距离、计算机中磁头与磁盘间的微小 间隙等等； 精度要求也越来越高，如超大规模集成电路中要求位 置的测量精度为0.lum的数量级。
y/s—光学杠杆的放大倍数
一般光学计中，f=203.5mm,a=5.0875mm， k≈80
• 若光学杠杆放大倍数为80 • 目镜的放大倍数为12，则量仪的放大倍数K=12＊ 80=960 • 光管中分划板上刻度尺的刻度间距为0.08mm，从 目镜中看到的刻度尺影象的刻度间距为 a=12*0.08=0.96mm。因此，量仪的分度值 i=a/K=0.001mm=1μm • 从目镜中可以读出刻度尺零刻线影象相对于固定 指示线移动的格数，将它乘以量仪的分度值就是 量仪示值。 • 由于零刻线两侧各有100格刻度，因此量仪的示值 范围为-l00μm到+100μm。
M2 M1
G2 1
M1
• 测光谱线的波长和精细结 构 • 测量微小位 半透半反膜 移 • 测折射 率 1907年，迈克耳逊获得诺贝尔奖
2 1
E
例 如图在光路2中， 插入厚度为h 的玻璃板， 已知测得条纹冒出的数目为N， 所用光源的波长为λ， 求玻璃的折射率n 解：
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第三章长度尺寸测量工具
一、简易量具
1、钢直尺
1）钢直尺结构与规格
钢板尺俗称钢尺或直尺，如图1所示，是用来测量长度的一种最常用的简单量具，可直接测量工件尺寸。
尺边平直，尺面有米制或英制的刻度，可以用来测量工件的长度、宽度、高度和深度。
有时还可用来对一些要求较低的工件表面进行平面度检查。
图1钢板尺
钢板尺测量范围基本取决于钢尺的长度。
测量范围主要有：0～150 mm、0～200 mm、0～300 mm、0～500 mm等规格，其测量范围就是所能测定的最大长度。
钢板尺最小刻度一般为0．5 mm或l mm。
2）使用方法
要根据被测件的形状和尺寸大小灵活掌握使用钢板尺的方法。
应根据测量尺寸的大小，选择恰当长度的钢板尺。
实际测量工件时，应将钢板尺拿稳，用拇指贴靠工件。
图2(a)所示为正确的测量方法；图2(b)所示为错误的测量方法。
手指位置不对，易使钢板尺不稳定，造成测量不准确。
读数时，应使视线与钢板尺垂直，而不应倾斜，否则会影响测量的准确度。
钢板尺起始端是测量的基准，应保持其轮廓完整，以免影响测量的准确度。
如果钢板尺端部已经磨损，应以另一刻度线作为基准。
(a)正确 (b)不正确
图2钢板尺测量工件
2、卡钳
卡钳是一种间接测量的简单量具，不能直接读出测量数值，必须与钢板尺或其他带有刻度的量具一起使用才尺或其他带有刻度的量具一起使用才行。
1）卡钳的种类
卡钳还分为普通卡钳和弹簧卡钳。
普通卡钳结构简单，是用铆钉或螺钉连接两个卡脚的；弹簧卡钳是用弹簧连接两个卡脚的，通过调整螺母来限制卡脚张开的大小，如图3所示。
图3 卡钳
1—卡钳 2—铆钉或螺钉 3—弹簧 4—螺钉 5—调整螺母卡钳分外卡钳和内卡钳，外卡钳是由两个弧形卡脚连接起来的，两个钳口是相对的，可用来测量外尺寸，如外圆直径、厚度、宽度等。
内卡钳是由两个直形卡脚连接起来的，两个钳口是向外的，可用来测量内尺寸，如内孔、沟槽等。
卡钳适合用来测量铸、锻件毛坯。
在精加工过程中，卡钳应与千分尺配合使用，对某一加工尺寸，用预先调整好的卡钳进行测试，可提高测量精度和工作效率。
2）卡钳的调整方法
普通卡钳的调整
卡钳卡脚张开的大小，称为卡钳的开度。
调整普通卡钳的开度时，先用两手进行大致调整，开度接近需要的大小时，用手捏住连接处，轻轻敲击卡脚，使它微微张大或缩小来进行细微调整。
图4(a)、(b)是轻敲卡脚的外边(图示箭头为敲击方向)，使它由大调小；图4(c)、(d)是轻敲卡脚的内边，使它由小调大。
（a）（b）
（c）（d）
图4 卡钳的调整
②弹簧卡钳的调整
调整弹簧卡钳的开度时，先用左手的拇指和食指握住两个卡脚的下部，使两脚合拢，再用右手旋转螺母到适当位置；然后轻轻放松两个卡脚，靠弹簧力使它张开，这样可避免螺纹过早磨损；最后再用螺母进行细微调整。
3）卡钳的使用方法
卡钳的使用如图5所示。
图(a)表示用卡钳测外圆尺寸；图(b)表示用卡钳测内孔尺寸；图(c)表示用钢板尺调整卡钳尺；图(d)表示用千分尺调整卡钳尺寸；图(e)表示用卡钳测壁厚。
类似图(d)的工件，由于中间有一凸台，用游标卡尺或千分尺测量皆不方便，用卡钳则比较方便；在图(e)中，壁厚用卡尺或千分尺同样难以测量，用卡钳较为方便。
图5 卡钳的使用
①外卡钳的用法
a.用中指挑着外卡钳连接部位的叉处，用拇指和食指扶持住两个卡脚，不加外力仅靠卡钳的自重滑过被测件表面，这时手指只有轻微的接触感觉，这样的测量松紧程度才是合适的，如图6(a)所示。
(a) (b)
图6 外卡钳的使用
b.若手指没有接触感觉时，说明外卡钳的开度比被测件尺寸大；若外卡钳靠自重不能滑过被测表面时说明开度比被测件尺寸小。
c．当测量的直径较大时，可采用图6(b)所示方法，先用左手把一个钳口靠在被测件的左下方表面上，用右手拿住外卡钳的连接处，使另一钳口滑过被测件的右上方表面。
d．外卡钳测得的尺寸，需要拿到钢直尺上比较才能知道具体数值。
这时，用左手拿住钢直尺，无名指或小指紧靠尺端并露出半指，如图7(a)所示。
把外卡钳的一个钳口靠在钢直尺端边上，因被手指挡住不易滑脱；把另一个钳口顺着钢直尺边缘平行地放在尺面上，用眼睛正对钳口所指的刻线观察，读出正确尺寸。
(a) (b)
图7 外卡钳量取尺寸的方法
②内卡钳的用法
a.用拇指和食指捏住内卡钳的连接处，先把卡钳的一个钳口靠在孔壁或槽壁上作为支承点，再将另一个钳口前后左右摆动进行试探，以便得到准确尺寸(见图8)。
(a) (b)
图 8 内卡钳测量
b.用内卡钳测量孔径时，应将另一个钳口由孔口略偏里面一点，逐渐向外试探，并沿孔壁圆周方向摆动，当摆动量很小时，表示两个钳口已处于内直径的两个端点上了，所得到的测量结果就比较准确。
如果用已经取好尺寸的内卡钳去测量孔径时，就是比较一下内卡钳在孔内的松紧程度，当内卡钳在孔内的摆动量较大时，表示孔径比内卡钳的尺寸大；当内卡钳放不进去或放进孔内也紧得不能自由摆动时，就表示孔径比内卡钳的尺寸小。
c.用内卡钳测量槽宽的方法与上述相似，钳口摆动试探时，应找出最小距离，才能得到准确的测量结果寸。
d．内卡钳从钢直尺上量取尺寸的方法见图9。
先把钢直尺端边靠在一个平面上，然后把内卡钳的一个钳口靠住这个平面，再使另一个钳口从钢直尺上读取尺寸。
图9 内卡钳从钢直尺上量取尺寸
e.测量孔径时，为了得到比较准确的测量结果，内卡钳可与外径千分尺配合使用，这种孔径测量法又称为“内卡搭千分尺”。
左手拿千分尺，右手拿内卡钳，把卡钳与内孔的接触松紧调整好之后，取出内卡钳，再到外径千分尺上读出尺寸，如图10所示；或用内卡钳在外径千分尺上读取准确尺寸之后；再去检验孔径。
为了提高测量的精确度，内卡钳的两个钳口要制成小球面形，测量时钳口中心与孔壁是点接触；钳口摆动时两侧也不会与孔壁相碰，这就能够测量出孔径的准确尺寸。
图10 内卡搭千分尺测量孔径
4）使用卡钳测量时的注意事项
①卡钳使用前要进行检查。
检查两钳口合拢的情况，侧面应在同一平面内，透光观看时两钳口光隙一致。
弹簧卡钳的弹簧必须有足够的弹力；普通卡钳的连接铆钉或螺钉不能太紧或太松，否则卡钳不好用。
②调整卡钳的开度时，要轻敲卡脚，不应敲击钳口，因为钳口是工作面，不能损伤。
③测量时，手拿卡钳要端正，应正视，否则测量出来的尺寸就会不准确。
④测量时，不能把外卡钳用力压下，也不能把内卡钳用力插进孔中或沟槽内，否则会使卡脚扭曲变形，得不到准确的尺寸。
⑤已经量好尺寸的卡钳不要乱放，以免尺寸变
⑥不能在旋转的工件上测量尺寸，这不仅会加速钳口的磨损，更重要的是还会造成事故。
3、杠杆齿轮比较仪
它是将量测杆的直线位移，通过杠杆齿轮传动系统变为指针在表盘上的角位移。
表盘上有不满一周的均匀刻度。
图11所示为杠杆齿轮比较仪的外形和传动示意图。
图11杠杆齿轮比较仪
当量测杆移动时，使杠杆绕轴转动，并通过杠杆短臂R4和长臂R3将位移放大，同时扇形齿轮带动与其啮合的小齿轮转动，这时小齿轮分度圆半径R2与指针长度R1又起放大作用，使指针在标尺上指示出相应量测杆的位移值。
4、扭簧比较仪
扭簧比较仪是利用扭簧作为传动放大机构，将量测杆的直线位移转变为指针的角位于图12所示为它的外形与传动原理示意图。
(a) 外形 (b) 传动原理
1一指针 2一灵敏弹簧片 3一弹性杠杆 4一量测杆
图12扭簧比较仪
灵敏弹簧片2是截面为长方形的扭曲金属带，一半向左，一半向右扭曲成麻花状，其一端被固定在可调整的弓形架上，另一端则固定在弹性杠杆3上。
当量测杆4有微小升降位移时。
使弹性杠杆3动作而拉动灵敏弹簧片2，从而使固定在灵敏弹簧片中部的指针1偏转一个角度，其大小与弹簧片伸长成比例，在标尺上指示出相应的量测杆位移值。
扭簧比较仪的结构简单，它的内部没有相互摩擦的零件，由此灵敏度极高，可用作精密量测。
5、使用指示表的注意事项
(1) 指示表移动要轻缓，距离不要太大，量测杆与被测表面的相对位置要正确，提压量测杆的次数不要过多，距离不要过大，以免损坏机件及加剧零件磨损。
(2)量测时不能超量程使用，以免损坏指示表内部零件。
(3)应避免剧烈震动和碰撞，不要使量测头突然撞击在被测表面上，以防量测杆弯曲变形，更不能敲打表的任何部位。
(4)表架要放稳，以免指示表落地摔坏。
使用磁性表座时要注意表座的旋钮位置。
(5)表体不得猛烈震动，被测表面不能太粗糙，以免齿轮等运动部件损坏。
(6)严防水、油、灰尘等进入表内，不要随便拆卸表的后盖。
百分表使用完毕，要擦净放回盒内，使量测杆处于自由状态，以免表内弹簧失效。