几何量计量概述
几何量计量重要性的认识
几何量计量重要性的认识
几何量计量是科学研究和工程实践中非常重要的一环,它对于测量、实验、计算和数据处理等都具有重要意义。
以下是几何量计量的一些重要性认识:
1. 精确度保证:几何量计量能够提供对测量结果的准确度和可信度的保证,尤其对科学研究和工程项目中的精确度要求较高的领域非常关键。
这些几何量包括长度、重量、时间、温度、压力等,保证其测量的精确度能够保证实验的可靠性和结果的准确性。
2. 数据比较、分析和处理:几何量的计量使得数据的比较、分析和处理成为可能。
例如,在科学研究和工业生产中,对产品质量进行评估和比较,需要有准确和可靠的数据作为依据。
几何量的计量使得数据可以标准化,方便对其进行比较和分析。
3. 质量控制:几何量计量在质量控制中起到重要的作用。
通过准确地测量和控制几何量,可以确保产品的质量达到规定的标准,从而提供了有效的质控手段。
4. 科学研究和技术发展:几何量计量为科学研究和技术发展提供了基础和支持。
在研究中,各种几何量的测量是获取数据和验证理论的重要手段,为科学研究的进展提供了可靠的依据。
在技术发展中,几何量计量对于产品设计、工艺控制、性能评估等都具有至关重要的作用。
总的来说,几何量计量的重要性在于确保准确度、标准化数据、质量控制以及科学研究和技术发展的基础。
通过合理的几何量计量,能够提高工程项目的精确度和可信度,保证产品的质量,促进科学研究和技术创新的进展。
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”。
浅议几何量计量的发展与趋势
浅议几何量计量的发展与趋势摘要:几何量计量是计量技术的一个重要组成部分,特别是在社会活动中。
几何量计量主要是长度计量,在计量技术的应用中发挥着非常重要的作用,但不仅限于长度计量、计量单位和有效值的验证。
几何量计量的发展在其他科技和生活中发挥了重要作用,并影响了国家的经济发展和相关的社会活动。
目前,几何量计量技术广泛应用于航空和空间、高速列车、汽车等领域。
随着科技的不断进步,它逐渐朝着智能化发展。
本文主要介绍几何量的发展历史,分析几何量的发展趋势,以期为相关计量技术的应用提供参考。
关键词:计量;几何量计量;长度计量;发展趋势前言近年来,随着先进制造业从基于产品的方法转向基于市场和以客户为中心的方法,计量技术越来越需要适应新的计量技术,计量服务也越来越需要迅速应对市场挑战在国家互联网+战略的推动下,建立标准化、智能、有效和人性化的计量服务,并改善计量服务的总体管理,对于提高在充满活力和不断变化的市场中的应变能力和竞争力至关重要。
一、几何量计量技术发展概述在过去十年的研究中,超精密的处理技术发展成了非常大规模的集成电路。
使用这种方法,计量物体的比例可以逐渐缩小,其参数的定义变得更加复杂,比例达到纳米水平。
形态的发展,从古代维度到现在的多维共同发展。
此外,在我们的空间制造系统中,空间研究的范围扩大了,从而增加了计量单位的物体数量,并将其扩展到两端。
然而,在极端制造系统中,传统的计量方法已不再满足该系统的发展需要。
因此,许多几何参数值的统一已成为当前科技研究的一个主要问题。
近年来,几何量计量仪器的可追溯性已成为研究人员的主要重点,重点是实验室到现场的可追溯性。
许多计量方法得到广泛应用,但仍存在许多问题,例如大型设备框架计量的范围和精度之间的矛盾,更精确地控制精度,以及为大型空间中的坐标系建造三维坐标控制场。
有必要建立实地空间长度的基础,并追溯到相应的当地坐标系,以减少相关因素的影响,提高计量的准确性。
例如,在生产和设计领域,车间的空间定位系统可以动态计量数十米,精度几微米,计量速度每秒10米。
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。
关于《几何量计量》课程教学的实践与思考
关于《几何量计量》课程教学的实践与思考
《几何量计量》课程的教学实践与思考包括以下几方面:一、课程内容:几何量计量课程是一门关于几何量计量的理论课程,旨在帮助学生掌握基本的几何量计量概念及其应用。
它从几何量计量的基本原理入手,涉及三角函数、向量算法、几何图形、空间结构等几何量计量方面的知识,并运用到实际工程中。
二、教学目标:通过学习本课程,使学生掌握几何量计量的基本原理和知识,能够熟练使用几何量计量的工具和方法,并运用到实际工程中。
三、教学方法:教师要以实验、讨论、演示等多种方式来进行教学,使学生能够通过实验、互动、演示等形式,得到有效的学习和掌握几何量计量的知识。
四、评估方法:教师可以采用多种评估方法,如课堂检测、作业、考试等,以便检验学生对几何量计量知识的掌握情况。
五、思考:教师应当不断思考、改进教学方法,使学生能够更好地理解几何量计量的知识,并能够运用到实际工程中。
几何量计量基础培训讲义工程测量参数
3.角度单位换算 弧度制与六十进制的换算 360°= 2π(rad) = 6.2832(rad) 1°= 2π /360(rad) = 0.0174533(rad) 1′= 2π /(360 ×60) (rad) = 0.000291(rad)
1″= 2π /(360 ×360) (rad)
1983年
定义:米是光在真空中于(1/299 792 458)s的时间间隔内所经路径 的长度
定义性质 :基本物理常数
计量基准名称 :由五种激光辐射 或两类同位素光谱灯辐射所产生谱 线的波长
2.角度计量单位
我国法定计量单位制中,规定平面 角的表示方法是度、分、秒六十进 制与SI单位制中的辅助单位并用。
(1)弧度制
在一个圆内,如圆心角φ所对应 的弧长恰好等于该圆的的半径R,
则该圆心角φ 称为一弧度,记作rad。
用弧度作单位来衡量角度大小的 单位制度,叫做弧度制。
弧度单位仅用于计算,很少直接作 为角度单位使用。
弧度的表达式如下: 半径为R的圆 的周长为2πR,所以整个圆周对应的 圆心角为2π弧度。
测量单位是指用于表示与其相比较 的同种量大小的约定定义和采用的 特定量。
1. 长度计量单位 我国法定计量单位制中,长度的基
本单位是米(m),是国际单位制七 个基本单位之一。
1. 米的定义及长度计量基准的演变 1790年 定义:经过巴黎的地球子午线全长
的四千万分之一 定义性质 :自然量标准 计量基准名称 :档案米尺
360°= 21600′= 1296000″。
(3)密位制
密位是军用光学仪器的一种角度计 量单位,常见于炮用的测角仪器中。 目前定义密位的方法有两种。一种 是将圆周分为6000等分,每一等分 即为一密位,相当于六十分制的 3′36″;另一种是将圆周6400等分, 每一等分为一密位,相当于3′22.5″。
十大计量
工程参量计量涉及形状测量(如平面度、 工程参量计量涉及形状测量(如平面度、直线 圆度、表面粗糙度等)、 )、复杂几何图形测量 度、圆度、表面粗糙度等)、复杂几何图形测量 如螺纹、齿轮、孔板,以及二、三维测量等) (如螺纹、齿轮、孔板,以及二、三维测量等)等, 一般来说, 一般来说,工程参量有着特定的定义和评定方法 计算处理), ),用直接测量所得的数据要经过计量 (计算处理),用直接测量所得的数据要经过计量 处理才能得到最终的评定结果。 处理才能得到最终的评定结果。
温度的测量,是靠测量物质具有的随温度变化 温度的测量, 而变化的特性来实现的,这个特性称测温特性, 而变化的特性来实现的,这个特性称测温特性,需 选择测量特性是温度的单调函数的特性才能确定温 如气体的压强、液体的体积、金属的电阻、 度;如气体的压强、液体的体积、金属的电阻、热 电偶的热电势等可以作为测温特性。 电偶的热电势等可以作为测温特性。 温度计从大类分两类,一是原级温度计, 温度计从大类分两类,一是原级温度计,如气 体温度计、声学温度计、噪声温度计等, 体温度计、声学温度计、噪声温度计等,是直接测 量热力学温度的; 量热力学温度的; 二是次级温度计, 二是次级温度计,不是直接测量热力学温度的 温度计都是次级温度计,这也是日常工作、生活、 温度计都是次级温度计,这也是日常工作、生活、 科研所用的温度计。 科研所用的温度计。 次级温度计一般分为:膨胀式测温、 次级温度计一般分为:膨胀式测温、电阻式测 热电式测温、辐射式测温; 温、热电式测温、辐射式测温; 其中辐射式测温又可分为亮度测温、全辐射测 其中辐射式测温又可分为亮度测温、 比色测温、光谱测温等, 温、比色测温、光谱测温等,由于一般物体都不是 绝对黑体, 绝对黑体,辐射测温的结果一般都不是物体的真实 5 温度。 温度。
计量专业分类基础知识
计量"计量"这个名词术语,在新中国成立以前称为"度量衡",即指长度、容量和重量。
新中国成立后,1953年确认采用"计量"一词,取代使用了几千年的度量衡,并赋予了更广泛的内容。
按照计量技术规范JJF 1001-1998 《通用计量术语及定义》,"计量"是指实现单位统一、量值准确可靠的活动。
计量属于测量,源于测量,而又严于一般测量,它涉及整个测量领域,并按法律规定,对测量起着指导、监督、保证的作用。
计量的概念是随着社会生产的发展逐步形成的。
当生产的发展和商品的交换变成社会性活动时,客观上就需要测量单位的统一,并要求在一定准确度内对同一物体在不同地点,用不同的测量手段,达到其测量结果一致。
为此,就要求以法定的形式建立统一的单位制,建立计量基准、标准,并以这种计量基准、标准检定其他计量器具,保证量值准确可靠,从而形成了区别于测量的新概念--计量,也可以说,统一准确的测量就是计量。
计量涉及到工农业生产、国防建设、科学试验、国内外贸易及人民生活、健康、安全等各方面,是国民经济的一项重要技术基础。
随着社会经济迅速发展,计量在以往度量衡的基础上,逐步发展为长度、温度、力学、电磁学、光学、声学、化学、无线电、时间频率、电离辐射等十大专业,并形成了有关测量知识领域的一门独立的学科--计量学。
可以说凡是为实现单位统一,保障量值准确可靠的一切活动,均属于计量的范围。
计量有多种形式的分类。
1.按工作性质可分为三类:科学计量:探索、先行的研究;工程计量:工业企业的应用;法制计量:政府强制管理。
2.按按专业和被测对象量分类:可分为长度、温度、力学、电磁学、光学、声学、化学、无线电、时间频率、电离辐射十大类。
3.按任务分类:可分为通用、实用、理论、技术、法制、经济、品质等七类。
4.按计量的社会功能,国际上趋向把计量大致分为三个组成部分,即法制计量、科学计量、工业计量,分别代表以政府为主导作用的计量社会事业、计量的基础和计量应用三个方面。
千分表校准计量标准
千分表校准计量标准
千分表是一种用于测量微小位移的测量工具,常用于机械加工和精密测量等领域。
校准计量标准是确保千分表测量准确性和可靠性的重要手段。
以下是一些常见的千分表校准计量标准:
1. 长度计量标准:长度计量标准是校准千分表最基本的标准,包括线纹尺、光栅尺、激光干涉仪等。
这些标准可以用来测量千分表的刻度间距和零位误差,确保千分表的测量范围和精度符合要求。
2. 表面粗糙度计量标准:表面粗糙度是衡量表面质量的重要参数,也是千分表校准的重要标准。
常见的表面粗糙度计量标准包括表面粗糙度样块、表面粗糙度测量仪等,可以用来检查千分表在测量表面粗糙度时的准确性和重复性。
3. 角度计量标准:角度计量标准是用来测量和校准千分表旋转轴线的角度误差的标准。
常见的角度计量标准包括角度块、角度计等,可以用来检查千分表在测量角度时的准确性和重复性。
4. 几何量计量标准:几何量计量标准是用来测量和校准千分表在长度、角度、形状等方面的几何误差的标准。
常见的几何量计量标准包括线纹尺、光栅尺、激光干涉仪等,可以用来检查千分表在测量各种几何量时的准确性和重复性。
总之,千分表校准计量标准是确保千分表测量准确性和可靠性的重要手段,需要根据具体的测量需求选择合适的校准计量标准,并定期进行校准和维护。
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。
计量基础知识(培训教材)
中华人民共和国法定计量单位
Ⅰ--②
组合形式的单位:
凡是由两个或两个以上的单位以乘、除组合构成 的单位及由一个单位与数学符号或数字构成的单位 均为组合形式单位,简称组合单位。 如: 米每秒
千克每立方米 m/s kg/m3
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中华人民共和国法定计量单位
Ⅰ--③
选用SI词头注意事项:
SI词头不能单独使用;如:10µ 选用SI词头单位的倍数或分数单位,一般 应使量的数值处于0.1~1000范围内。 例如:1401pa可以写成1.401kpa 不得使用重迭的词头。
四、法制性
• 量值的准确一致,不仅要有一定的技术能力和技术手段,而且还要有 一定的法律、法规做保障,这是计量的社会性所决定的,特别是关系 到国计民生,对人民生活有直接影响的计量必须有法制来保障,否则 量值传递达不到一致性。
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第二章:计量学的分类
计量学包括的专业很多,应用十分广泛, 目前大体上分为10大类
二、统一性
• 统一性是计量学最本质的特征,是指无论在任何时间、地点,使用任 何仪器,采用任何方法以及由任何人来操作,只要它按有关计量规定 的条件去做,所得出的计量结果都应在给定的误差范围内。
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计量的特点
三、溯源性
• 通过一条具有规定不确定度的、不间断的比较链,使测量结果或测量 标准的值能够与规定的参考标准(通常国家测量标准或国际测量标准) 联系起来。
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
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”。
几何量计量基础知识
整体测量是将每个齿的齿形误差以及各齿的相互位置误差用 整体误差曲线图形反映出来,可确切分析各单项误差的影响
坐标测量
坐标测量是一种用于测量零件或部件的几何尺寸、形状和相 互位置的测量方法,通过测量空间任意的点、线、面以及相互 位置,获得被测量几何型面上各测点的几何坐标尺寸,再由这 些点的坐标值经过数学运算求出被测零部件的几何尺寸和形 状位置误差。
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。位置误差包含 平形度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆 跳动和全跳动8个项目。
螺纹的测量:单项、综合 其他几何尺寸的测量:内外尺寸、交点尺寸、光滑极限量
这些空间坐标值既可以是一维的,也可以是二维和三维的坐标 值。
几何量量仪
几何量仪器是利用机械、光学、电学、气动或其他原理将被 测量转换为可直接观测的指示值或等效信息的器具。
按原理可以分为机械量仪、光学量仪、气动量仪、电动量仪。 任何一台量仪仪器都包含一个重要部件既基准部件,它是决定 几何量仪仪器准确度的主要环节,如精密丝杠、光栅尺、度盘、 激光器等。
五、发展简史:
1.长度量,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。
从发展的角度和工程的角度看
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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。
测量力引起的变形误差和坏境误差等。
3、几何量测量的基本原则:测量结果的准确度是测量的四要素之一,为了实现正确可靠的测量,总结出了四条基本原则。
3.1阿贝原则:被测量的测量轴线与标准量的测量轴线相重合或在其延长线上,称为阿贝原则。
阿贝原则是长度计量的最基本原则,其意义在于它避免了因导轨误差引起的一次测量误差。
在检定和测试中遵守阿贝原则可提高测量的准确度,特别是在使用不符合阿贝原则的仪器时,更要注意阿贝原则的应用。
3.2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各种原因所引起的变形为最小,这就是测量的最小变形原则。
对仪器使用者来说,只要不违反仪器操作规程,仪器有关构建的变形一般是符合最小变形原则的。
故测量中考虑最小变形原则着重在以下几个方面:(1)测量力引起的接触变形;(2)自重变形;(3)热变形。
在此重点介绍自重变形。
被测工件自重变形量的大小与零件的支承方式和支点位置有关,因此在测量中可选择适当的支点位置以减小自重变形对测量结果的影响。
如一长度为L的材料均匀的矩形截面杆,采用两点自由支承,其变形最小的支点位置有以下几种类型:3.2.1 当a=0.220 31L 杆的长度变化量最小,该支点称为白塞尔点;3.2.2 当a=0.211 3L≈4/19 L杆的两端平行度变化量最小,该支点称为艾利点;3.2.3当a=0.238 6L≈6/25L杆的中间弯曲量为零;3.2.4当a=0.223 2L≈2/9L杆的中间和两端变形(下降)量相等;由此可见,为使变形最小,检定线纹尺时应按白塞尔点支承,检定大量块时应按艾利点支承,检定大平尺的直线度和平面度时支承点应符合(4)的要求。
3.3最短测量链原则:在测量系统中,为保证实现测量信号的所有转换的按顺序的排列称为测量链,测量信息信号的每一转换称为测量链的环节。
每一环节又由若干构件组成。
由于测量链各环节不可避免地会引入误差,环节一多,误差因素也就增多,不利于提高测量准确度。
因此,为保证一定的测量准确度,测量链的环节应最少,即测量链最短,这就是最短测量链原则。
3.4封闭原则:由圆分度的封闭特性可得测量的封闭原则:在测量中如能满足封闭条件,则其间隔误差的总和必为零。
封闭原则是角度计量的最基本原则,它不仅可以使其总的累称误差为零,而且还创造了自检条件,即不需要任何标志器具就可以实现本身的检定。
封闭原则使角度量值的传递大为化简。
4、测量方法的正确选择:对计量器具的检定和对工件的测量是确定计量器具和工件是否合格的重要手段。
合理的选择测量方法是保证量值的正确传递、保证产品质量、提高经济效益的重要措施。
选择正确的测量方法要坚持一下原则。
4.1 测量方法选择的准确度原则:测量方法误差决定着测量的准确度,而测量方法允许误差的大小则主要取决于被测对象的准确度要求。
对于有国家标准规定的测量检验,应使测量不确定度小于安全阔度;对于没有标准规定的工件的测量,测量方法允许误差一般取工件公差的1/3~1/10.4.2测量方法选择的经济原则:一个正确的测量方法除了应满足被测对象的准确度要求外,还必须是低成本的,容易实现的。
测量方法选择的经济原则是:(1)测量应有一定的效率;(2)计量器具结构应简单可靠、操作方便、容易维护;(3)测量和辅助工件的时间应短;(4)测量者的人数要少而且对技术水平和熟练程度要求要低些。
4.3 计量器具的选择:计量器具应根据一下原则选择4.3.1按计量器具不确定度允许值选择:根据被测对象的公差要求选择计量器具,其原则是包括计量器具误差在内的测量方法总误差应小于被测对象的最大允许误差或公差的1/3~1/10.4.3.2 按被测工件的对象选择:工件的特性是指工件的外形、大小、重量、材料、刚性和表面粗糙度等,选择计量器具应考虑这些特性。
4.3.3按被测工件的批量大小选择:在大批量生产中,选择专用计量器具比较合适;在单件或小批量生产中选择通用计量器具比较合适。
4.4 测量头和和工件接触形式的选择常见的接触形式有一下三种:点接触——球形测头与平面工件相接触;线接触——平面测头与圆柱体工件相接触;面接触——平面测头与平面工件相接触。
正确选择接触形式的原则是应优先考虑采用点接触,在条件不允许或难以实现点接触时可以考虑用线接触;最不得已时才采用面接触。
4.5 测量基面和定位方法的选择4.5.1测量基面的正确选择:为避免基面选择不当引起的定位误差对测量准确的影响,测量基面的选择应遵守基面统一原则,即测量基面和设计基面、工艺基面、装配基面相一致。
如果在加工过程中由于各种原因,工艺基面和设计基面不能一致,则工序检验时,测量基面就应与工艺基面一致,在装配前的终结检验时,测量基面应与装配基面相一致。
4.5.2定位方法的正确选择:定位方法由许多因素确定,但大体上有两种情况,一是测量基面直接作为定位基面,另一种是测量基面不能作为定位基面。
最典型的定位方法有面定位和线定位两种。
面定位又有平面定位、外圆柱面定位、内圆柱面定位之分。
线定位主要是顶尖定位。
第二节量块计量基础知识量块是由两个相互平行的测量面之间的距离来确定其工件长度的一种高精度的端面量具。
根据量块长度测量不确定度数值的大小,量块分为一、二、三、四、五、六等;根据长度允许偏差数值的大小,分为00,k, 0, 1, 2, 3级。
使用后和使用中的量块长度对其标称长度的偏差最大允许值到±(4+40L)μm,(L是量块标称长度,单位为m),超过此值的量块应予以报废,不能再作量块使用。
一、量块性能的表征量1、量块(测量面上任意点)的长度:自量块一个测量面上任意点到与其相对的另一测量之间的垂直距离,即为量块(测量面上任意点)的长度。
如图2-1-1所示的L i2、量块中心长度:量块一个测量面的中心点,到与其相对的另一测量面之间的垂直距离,即为量块中心长度。
如图2-1-1所示的L0L L i4图 2-1-1 量块长度3、量块的长度变动量:在量块测量面上(不包括距其四周侧面各为0.8㎜的区域)任意点长度中的最大长度L max与最小长度L min之差,即为量块的长度变动量,如图2-1-2所示的L v图 2-1-2 名词术语定义示意图4、量块测量面的平面度:包容量块测量面,而且距离为最小的两个平行面之间的距离,即为量块测量面的平面度。
5、量块测量面的研合性:量块的一个测量面与另一个标准量块的测量面,或与一个玻璃(或石英)平晶的测量面之间相互研合的能力,即为量块测量面的研合性。
6、量块长度的标称值:刻印在量块上用以标明其与主单位(m)之间的比值的量值叫做量块长度的标称值。
例如,标称长度为25㎜的量块是按1:40的比值复现长度单位(m)的长度值。
量块的标称长度一般都刻印在量块上,所以又称为量块长度的示值如图2-1-2所示的l,7、量块长度的实测值:用一定的方法,对量块长度进行测量所得到的值称为量块长度实测值,如图2-1-2所示的L 。
因为任何测量都不可避免地存在测量不确定度,因此,量块长度的实测值只能在一定的程度上接近该量块的真值。
8、量块的长度偏差:量块长度的实测值L与该长度的标称值l之差,称为量块的长度偏差,或简称偏差。
图2-1-2中的-D和+D(±D)为这一偏差的允许值。
以C表示量块的长度偏差,有C=L-l,9、量块的长度稳定度:量块在没有外因的影响下,长度随时间的变化程度,称为量块的长度稳定度。
二、量块的组合使用量块是单值量具,它是按系列尺寸生产的。
利用量块的研合性,不同标称长度的量块可以研合成个钟组合尺寸,从而使其具有编制量具的使用价值。
1、组合量块的选择原则:(1)、从需要组成尺寸的最后一位数字开始选择,例如,组合尺寸为67.585㎜组合量块尺寸 67.585㎜选第一块量块 1.005㎜余数 66.58㎜选第二块量块 1.08㎜余数 66.5㎜选第三块量块 5.5㎜余数 60.0㎜由此可知:可选用1.005㎜、1.08㎜、5.5㎜、60.0㎜四块量块进行研合。
(2)、应选择最少的量块数目进行组合。
2、注意事项(1)、组合后量块的偏差值应为各量块偏差值之和。
(2)、在组合量块的使用中,一定要注意组合量块的测量不确定度u 要符合各单独量块所规定的相应长度、相应等级的测量不确定读的要求。
需要指出的是:几个量块研合在一起,由于研合层有一定的厚度,而且比较分散,会影响这个组合体的长度测量不确定度。
在测量表面质量合格,研合工作仔细操作的去、情况下,每一研合膜都可能影响长度测量不确定度,其约为0.02μm。
对于三等或低于三等的量块和三块或少于三块量块的组合使用时,这一影响可忽略不计。
量块检定的要求、条件、检定项目、检定方法等内容按照JJG146-2003 《量块检定规程》进行,规程上对逐条内容有详细的规定。