02-角度基准与量值传递系统
第七章 量值传递
标准物质主要用于化学计量中，它有 三种用途：
（1）作为控制物质与待测物质的分 析结果同时进行分析。
（2）作为校准物质用于仪器的定度。
（3）作为已知物质，用以发展新的 测量技术和新的仪器。
发放标准物质进行量值传递的示意图中有六个 组成部分 。
第一部分时国际单位制的基本计量单位。
第二部分室绝对测量法。亦称公认的定义计量 法或权威性方法。方法的系统误差可以基本 上消除，因而可以得到约定真值的计算结果 化学分析方面经典的重要分析法、库仑分析 法、电能当量测定法、同位素稀释质谱法及 中子活化学分析法等均属于这种权威性方法。
单元检定法适用于下列几种情况：
（1）对于按定义法律建立的计量标准，当没 有高一等级的计量标准来检定它时，则必须 采用此法。
（2）只用ห้องสมุดไป่ตู้体检定法还不能完全满足要求的 计量器具，例如负荷式标准活塞压力计，除 了与比它高一等级的负荷式标准活塞压力计 的示值相比较外，还需要逐个检定压力计的 砝码的质量。
（3）一般比较仪的检定。
用这种方法进行量值传递，检定过程主 要是由被检单位完成的，即在被检单 位的实验室内，利用其计量标准和计 量检定人员对传递标准进行校验。这 样，不仅能考核其计量标准的准确度， 而且可以对检定方法、操作人员的技 术和环境条件进行全面、综合的考核， 因为测量数据是以上诸因素综合影响 的结果。
用传递标准进行全面考核的方式进行量 值传递，要有一定的条件。首先该标 准必须是可携带的；第二必须是有良 好的稳定性；第三是被检单位要具有 相应的条件。
第七章 量值传递
第一节 量值传递及方法 第二节 计量检定 第三节 计量检定系统 第四节 计量检定规程与国家技术规
范
一、量值传递的必要性
01-长度基准与量值传递系统
基准谱线
国家基准米尺
光波干涉仪 绝对量法 基准组量块
工作基准米尺
刻
线 量
一等线纹尺
具
光波干涉仪 绝对量法 一等量块
光波干涉仪 绝对量法 二等量块
二、三等线纹尺 工程技术中应用的刻线尺
接触式干涉仪
三等量块
端
面
量 具
接触式干涉仪
四等量块
光学计 五等量块
光学计 பைடு நூலகம்等量块
工件尺寸
计量仪器 量具、量规
图2-1 长度量值传递系统
长度基准与量值传递系统
为了进行长度计量，必须规定一个统一的标准，即长度计量单位。1984年国务院发布了 《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》，决定在采用先进的 国际单位制的基础上， 进一步统一我国的计量单位，并发布了《中华人民共和国法定计量单位》，其中规定长度的 基本单位为米（m）。
机械制造中常用的长度单位为毫米（mm）， 1 mm=10-3 m
在实际生产和科研中，不便于用光波作为长度基准进行测量，而是采用各种计量器具进 行测量。为了保证量值统一，必须把长度基准的量值准确地传递到生产中应用的计量器具和 工件上去。因此，必须建立一套从长度的国家基准谱线到被测工件的严密而完整的长度量值 传递系统。
量值传递就是将国家的计量基准所复现的计量单位值，通过检定，传递到下一级的计量 标准，并依次逐级传递到工作用计量器具，以保证被检计量对象的量值能准确一致。各种量 值的传递一般都是阶梯式的，即由国家基准或比对后公认的最高标准逐级传递下去，直到工 作用计量器具。长度量值分两个平行的系统向下传递，其中一个是端面量具（量块）系统， 另一个是刻线量具（线纹尺）系统(图2-1)。
精密测量时，多采用微米（μm）为单位， 1μm=10-3 mm
第二章 几何量测量技术基础《互换性与技术测量(第2版)》教学课件
第四节 测量误差
一、测量误差的概念 对于任何测量过程来说,由于计量器具和测量条件的限制,不可避免地会出现
或大或小的测量误差。因此,每一个实际测得值往往只是在一定程度上接近被测几 何量的真值,这种实际测得值与被测几何量的真值之差称为测量误差。测量误差可 以用绝对误差或相对误差来表示。 1.绝对误差 绝对误差是指被测几何量的测得值与其真值之差, 2.相对误差 相对误差是指绝对误差(取绝对值)与真值之比
第二节 长度和角度基准及其量值传递
(2)长度量块的分级 量块按制造精度分为五级,即0,1,2,3,K级,其中0级精度最高,3 级精度最低。K级为校准级,用来校准0,1,2级量块。量块的“级”主要是根据量块长 度极限偏差±te和量块长度变动量的允许值tv来划分的。量块按“级”使用时,以量 块的标称长度作为工作尺寸。该尺寸包含了量块的制造误差,不需要加修正值,使 用较方便,但不如按“等”使用的测量精度高。 (3)长度量块的分等 量块按检定精度分为1~5等,其中1等精度最高,5等精度最低。 (4)长度量块的尺寸组合
第二节 长度和角度基准及其量值传递
一、长度基准与量值传递 国际上统一使用的米制长度基准是在 1983 年第 17 届国际计量大会上通过的,
以米作为长度基准。米的新定义为:“米为光于真空中在(1/299 792 458)s 的时间间 隔内所行进的距离”。为了保证长度测量的精度,还需要建立准确的量值传递系统。 鉴于激光稳频技术的发展,用激光波长作为长度基准具有很好的稳定性和复现性。 我国采用碘吸收稳定的 0.633 μm 氦氖激光辐射作为波长标准来复现“米”。
第二节 长度和角度基准及其量值传递
(1)长度量块尺寸方面的术语 1)量块长度 l。 2)量块中心长度 lc。 3)量块标称长度 ln。 4)量块长度偏差e。 5)量块长度变动量 v。 6)量块测量面的平面度fd。
零件尺寸的测量
机械检测技术
零件尺寸的测量
“米”的定义于18世纪末始于法国，当时规定“米等于经过 巴黎的地球子午线的四千万分之一”。19世纪“米”逐渐成为 国际通用的长度单位。1889年在法国巴黎召开了第一届国际计 量大会，从国际计量局订制的30根米尺中，选出了作为统一国 际长度单位量值的一根米尺，把它称之为“国际米原器”。 在19６０年国际计量大会上通过的米的定义是：“1米等 于真空中氪８６原子的２P10和５D5能量级之间跃迁时辐射１ ６５０７６３.７３个波长的长度”。
２０１１、２
机械检测技术
零件尺寸的测量
米原器
２０１１、２
机械检测技术
零件尺寸的测量
在实际应用中，除特别精密零件的测量外，一般不直接 用基准光波波长测量零件。为了保证量值的统一，必须把国 家基准所复现的长度计量单位量值准确地传递到生产中的计 量器具和工件上去，以保证对被测对象所测得的量值的准确 和一致。为此需要在全国范围内从组织到技术上建立起一套 严密而完整的体系，即长度量值传递系统，如图1所示。这 个系统的传递媒介是量块和线纹尺，它们是机械制造中的实 用长度标准，由国家技术监督局到地方各级计量管理机构逐 级传递和定期检定。
２０１１、２
机械检测技术
零件尺寸的测量
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； 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。 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。 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。
２０１１、２
机械检测技术
零件尺寸的测量
二）量块 标准量是体现测量单位的某种物质形式，具有较高的稳 定性和精确度。 光波波长：直接使用米定义咨询委员会推荐使用的五种激光 和两种同位素光谱灯的任一种来复现。 使用波长作为长度基准，虽然可以达到足够的精确度， 但因对复现的条件有很高的要求，不便在生产中直接用于尺 寸的测量。因此，需要将基准的量值按照定义的规定，复现 在实物计量标准器上。常见的实物计量标准器有量块（块规） 和线纹尺。 量块用铬锰钢等特殊合金钢或线膨胀系数小、性质稳定、 耐磨以及不易变形的其它材料制成。其形状有长方体和圆柱 体两种，常用的是长方体。
测量技术基础
第三章测量技术基础授课课题：测量技术基础基本要求：1.正确理解精度和误差的概念2.了解精度设计的基本原则，了解精度要求的实现方法，3.理解有关"测量"的概念以及量块的"等"和"级"的概念、测量方法分类的特点、测量器具的分类、主要性能指标。
难点：量块的基本知识（量块的等与级）重点：测量方法分类、量块的基本知识（量块的等与级）学时：1学时§3.1概述测量技术是一门具有自身专业体系、涵盖多种学科、理论性和实践性都非常强的前沿科学。
熟知测量技术方面的基本知识，是掌握测量技能，独立完成对机械产品几何参数测量的基础。
1.测量的概念及四要素：检测：就是确定产品是否满足设计要求的过程，即判断产品合格性的过程。
检测的方法可以分为两类：检验（定性）：测量（定量）检验：--只能得到被检验对象合格与否的结论，而不能得到其具体的量值。
因其检验效率高、检验成本低故在大批量生产中得到广泛应用。
测量：--是以确定被测量的量值为目的的全部操作过程。
--测量过程实际上就是一个比较过程，也就是将被测量与标准的单位量进行比较，确定其比值的过程。
若被测量为L，计量单位为u，确定的比值为q，则测量可表示为L=q•u例如用游标卡尺对一轴径的测量，就是将被测量对象（轴的直径）用特定测量方法（游标卡尺）与长度单位（毫米）相比较。
若其比值为30.52，准确度为±0.03mm，则测量结果可表达为（30.52±0.03）mm。
测量过程的四要素：被测对象计量单位测量方法（含测量器具）测量精度1）测量对象：几何量（长度、角度、表面粗糙度、形状和位置误差、螺纹及齿轮的各几何参数）2）计量单位：我国长度m、mm、μm；平面角度单位：弧度（rad）、微弧及度（°）、分（′）、秒（″）。
3）测量方法：是根据一定的测量原理，在实施测量过程中对测量原理的运用及其实际操作。
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
化工仪表维修工技师职业技能鉴定理论知识试题
化工仪表维修工技师职业技能鉴定_理论知识试题1化工仪表维修工技师职业技能鉴定理论知识试题一、判断题工业自动化仪表是工控机的组成部分之一。
（³）工业自动化仪表是计算机控制系统的基本组成部分之一。
（√ ）计算机控制系统就是自动控制系统。
（√ ）工控机就是我们常用的计算机。
（³）计算机可以直接实现生产对象的控制。
（³）PLC是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一种新型控制设备。
（√ ）PLC是以周期扫描方式工作的。
（√ ）PLC系统和DCS系统都是控制系统的一种类型。
（√ ）DCS控制系统是指集散控制系统。
（√ ）DCS系统是一个由过程管理级、控制管理级和生产管理所组成的一个以通讯网络为纽带的集中操作管理系统（√ ）集散控制系统的一个显著特点就是管理集中，控制分散。
（√ ）DCS的本质，即集中操作管理，分散控制。
（√ ）DCS系统一般都能实现连续控制，逻辑控制和顺序控制。
（√ ）DCS过程控制级通过网络将实时控制信息向上层管理级传递，而不能向下级传递。
（³）DCS的硬件系统通过网络系统将不同数目的操作站和控制站连接起来，完成数据采集、控制、显示、操作和管理功能。
（√ ）DCS系统分层结构中，处于工厂自动化系统最高层的是工厂管理级（√ ）。
DCS系统分层结构中，过程控制级是DCS的核心，其性能的好坏直接影响到信息的实时性、控制质量的好坏及管理决策的正确性。
（√ ）集散控制系统JX300是北京和利时公司的产品。
（³）DCS系统更适合于模拟量检测控制较多、回路调节性能要求高的场合。
（√ ）DCS系统的所有硬件均可实现容余配置。
（√ ）DCS控制站是DCS系统的核心，但只能执行简单的控制功能，一些复杂的控制算法必须由工程师站执行。
（³）DCS I/O卡件包含有模拟输入和模拟输出卡件，也有集两种功能为一体的卡板。
（√ ）DCS操作站和工程师站功能不同，硬件配置也必须不同。
量值传递系统
量块长度偏差e是指任意点的量块长度l与标称长度ln的代 数差，即
e＝l－ln 量块长度偏差e的最大允许值称为量块长度的极限偏差te。
（5）量块长度变动量v
量块长度变动量v是指量块测量面上任意点中的最大长 度lmax与最小长度lmin之差。量块长度变动量的最大允许值用 tv表示。
1．量块的形状
量块的形状有长方体和圆柱 体两种，其中，常用的是长方体。 如图2-2所示，量块有两个平行 的测量面和四个非测量面。其测 量面极为光滑、平整，且两测量 面之间具有精确的尺寸。
图2-2 量块
2．量块的尺寸
量块的尺寸主要包括量块长度l、量块中心长度lc、量块标 称长度ln、量块长度偏差e和量块长度变动量v等。
（3）量块标称长度ln
量块标称长度ln又称为量块长度的示值，是指标记在量块 上，用以表明其与主单位（m）之间关系的量值。标称长度小 于5.5 mm的量块，标称长度值可标记在测量面上；标称长度大 于5.5 mm的量块，标称长度值可标记在非测量面上。标称长度 为0.5～10 mm的量块，其截面尺寸为30 mm×9 mm；标称长 度为10～1000 mm的量块，其截面尺寸为35 mm×9 mm。
3．量块的精度 （1）量块的级
按制造精度不同，量块可分为五级，即0，1，2，3，K 级。其中，0级精度最高，3级精度最低，K级为校准级。级 主要是根据量块长度的极限偏差te和量块长度变动量的最大 允许值tv来划分的。各级量块的精度指标如表2-1所示。
量块按“级”使用时，以量块标称长度ln作为工作尺寸。 由于该尺寸包含量块的制造误差，因此，测量时制造误差将 会被引入到测量结果中，影响测量精度。但量块按“级”使 用时不需要加修正值，可直接得出测量结果，故使用较方便。
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
山东理工大学机械学院
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。
机械精度设计与检测_第02章测量基础知识
间接测量
绝对测量
相对测量
2.3.1 测量方法的分类
按同时被测参数的数目可分为单项测量和综合测量
单项测量
综合测量
2.3.1 测量方法的分类
按测头与被测对象是否接触(是否存在测量力)
接触测量
非接触测量
2.3.1 测量方法的分类
按被测对象与测头的相对状态
静态测量
动态测量
2.3.1 测量方法的分类
5、按测量在机械加工中所希望达到的目的，可分为离线测量 （被动测量）和在线测量（主动测量）。 （1）离线测量：零件加工完后，脱离加工生产线（或已从机床 上取下）的测量，这种测量的目的是发现并剔除废品。 （2）在线测量：零件仍处于加工生产线上，还没有脱离加工设 备的测量，这种测量可以是静态的也可以是动态的。其目的是控制 加工过程是否继续进行或如何进行，以防止废品的产生。
按级使用时，以量块的标称尺寸为工作尺寸，忽略了量块
的制造误差。大多数情况下均按级使用量块。
量块的分等
主要依据检定量块时中心长度测量的极限误差（测量的 不确定度）和平面平行性允许偏差，将其检定精度分为1、2、 3、4、5、6等，其中1等精度最高，6等精度最低。 按等使用时是以检定量块时所得到的量块的实际长度为 工作尺寸，忽略的只是测量误差。
测量条件，这种重复多次测量称为不等精度测量。不等精度测量
结果在计算平均值时需考虑权重比。
2.3.2 测量器具的分类
测量器具（measuring instrument）是指专门用于测量 的量具、量仪、装置等，根据其结构特点、用途可分为下面 四类： 标准量具 极限量规（专门测量器具） 通用测量器具 检验夹具
（A类）和非统计方法（B类）获得其表征值。
2.5 测量误差和数据处理
浅谈计量量值传递系统
浅谈计量量值传递系统中铁一局一公司叶莲英计量工作的目的是为了加强计量监督管理，保障国家计量单位制的统一和量值的准确可靠。
量值传递是为达到这一目的而采取的具体措施和技术保证。
所谓量值传递就是将国家计量标准所复现的计量单位量值通过检定（或其它传递方式）传递给下一等级的计量标准，并依此逐级传递到工作计量器具，以保证被测对象量值的准确一致。
可见，量值传递是统一计量器具量值，保证计量器具合格的重要手段，是保证量值准确可靠的基础。
量值准确一致还有一个前提，那就是计量结果必须具有“溯源性”。
量值溯源是量值传递的逆过程，即可求被测值必须能与国家计量基准所复现的量值相联系。
要做到这一点，就要求工作计量器具的示值及其测得量值在规定误差范围内，同时要求其量值能够自上而下追溯，直到国家计量基准。
由此可见，没有量值传递量值就无源可溯，更谈不上统一量值了。
可见，量值传递是十分重要的。
1我国目前的量值传递方式主要有下列三种1．1 用实物标准进行逐级传递的方式这是一种传统的量值传递方式，也是我国目前在长度、温度、力学、电学等领域常用的一种传递方式。
根据《计量法》的有关规定由计量检定机构或授权有关部门或企事业单位计量技术机构（以下简称“上级计量检定机构”）进行，其基本步骤是：1．被传递机构将其最高计量标准定期送计量检定机构去检定，对于不便于运输的计量器具，则请上级计量检定机构派人携带计量标准来现场检定。
2．上级计量检定机构依照国家计量检定系统表和检定规程对被传递机构的最高标准或工作计量器具进行检定及修理。
检定结果合格的给出检定合格证书，不合格的给出检定结果通知书。
3．被传递机构接到检定合格证书，并具有计量标准考核合格证时才能进行量值传递或直接使用此计量器具进行量测，被传递机构接到检定结果通知时，可确定本计量器具降级使用或报废。
1．2 用发放标准物质（CRM）进行量值传递标准物质就是在规定条件下具有高稳定的物理、化学或计量学特征，并经正式批准作为标准使用的物质或材料。
量值传递系统图
山东唐骏欧铃汽车制造有限公司企业标准
Q/TJ-GL08015-2011
代替: Q/TJ-GL08015-2008 量值传递系统图
2011-05-01发布2011-05-01实施
山东唐骏欧铃汽车制造有限公司发布
前言
本标准有效期三年，到期应予复审。
在标准有效期内如发布有关国家标准或行业标准，本标准自行废止。
本标准由山东唐骏欧铃汽车制造有限公司提出。
本标准起草单位：山东唐骏欧铃汽车制造有限公司品质保证部。
本标准主要起草人：孙廷军、王学保
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
——Q/ZQ-GL08015-2001、Q/TJ-GL08015-2008。
量值传递系统图
1、所有测量设备都应进行量值溯源传递，且溯源传递到国家或国际基准，所有测量设备都应在溯源传递受控状态下。
2、本公司建立的计量标准项目，必须在政府授权的范围内，按检定规程或标准规范做量值传递。
3、本公司未建校准项目应该送政府计量技术中心或其它由政府计量行政部门授权的有资格开展检定工作的单位进行检定（校准）。
4、溯源传递可以按照检定规程，校准规范，比对办法进行。
5、本公司测量设备的溯源传递工作由品质保证部计量室组织实施。
6、相关程序
《仪器设备测量量值溯源传递图》。
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角度基准与量值传递系统
角度也是机械制造中重要的几何参数之一，常用角度单位（度）是由圆周角360°来定义的，二弧度与度、分、秒又有确定的换算关系。
我国法定计量单位规定平面角的角度单位为弧度（rad ）及度（°）、分（′）、秒（″）。
1 rad 是指在一个圆的圆周上截取弧长与该圆的半径相等时所对应的中心平面角。
1°=（2π/360）rad=（π/180）rad
度、分、秒的关系采用60进位制，即：
1°=60′；1′=60″
由于任何一个圆周均可形成封闭的360°中心平面角，因此，角度不需要和长度一样再建立一个自然基准。
但在计量部门，为了工作方便，在高精度的分度中，仍常以多面棱体（图2-2）作为角度基准来建立角度传递系统（图2-3）。
图2-2 正八面棱体 多面棱体是用特殊合金或石英玻璃精细加工而成。
它分为偶数面和奇数面两种，前者的工作角为整度数，用于检定圆分度器具轴系的大周期误差，还可以进行对径测量，而后者的工件角为非整度数，它可综合检定圆分度器具轴系的大周期误差和测微器的小周期误差，能较正确地确定圆分度器具的不确定度。
图2-3 角度量值传递系统
基准多面棱体 多面棱体工作基准 标准测角仪 角度 量块 各种角度测量器具
工件 自准直仪 比较法 直接检定 直接检定
比较检定 涂色法 光隙法。