测量技术的基础知识

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1、第三章第三章 测量技术的基础知识测量技术的基础知识二、量块二、量块 一、测量的基本概念一、测量的基本概念三、计量器具与三、计量器具与测量方法测量方法 四、测量误差与数据处理四、测量误差与数据处理 五、光滑工件尺寸的检测五、光滑工件尺寸的检测一、测量的基本概念一、测量的基本概念1 1、测量：、测量：就是将被测的量与作为单位或标准的量，在量值就是将被测的量与作为单位或标准的量，在量值上进行比较，从而确定二者比值的实验过程。上进行比较，从而确定二者比值的实验过程。 2 2、测量公式：、测量公式：若被测量为若被测量为L，标准量（计量单位）为，标准量（计量单位）为E，那，那么测量就是确定么测量就是确定L

2、是是E的多少倍。即确定比值的多少倍。即确定比值q = L / E，最后，最后获得被测量获得被测量L的量值，即的量值，即 L = qE。3、测量四要素、测量四要素测量对象测量对象计量单位计量单位测量方法测量方法测量准确度测量准确度u四个要素四个要素(3)(3)测量方法：测量方法：指测量时，所采用的测量原理，计量器具和测量指测量时，所采用的测量原理，计量器具和测量条件的综合。条件的综合。(4)(4)测量准确度：测量准确度：测量结果与真值的一致程度。测量结果与真值的一致程度。注：测量准确度与误差是两个相对的概念。注：测量准确度与误差是两个相对的概念。(1)测量对象：测量对象：指几何量，包括长度、角度

3、、表面粗糙度及形指几何量，包括长度、角度、表面粗糙度及形位误差等。位误差等。(2)计量单位：计量单位：我国采用我国采用“法定计量单位制法定计量单位制”。基本计量单位。基本计量单位为为m。 米：指光在真空中米：指光在真空中1/299792458s的时间间隔内行进路程的的时间间隔内行进路程的长度。长度。 常用计量单位为：常用计量单位为：mm、m。 角度计量单位有：弧度角度计量单位有：弧度(rad)、度、度()、分、分()、秒、秒()。 一、测量的基本概念一、测量的基本概念(1)(1)量块的构成量块的构成 量块是没有刻度的、形状为长方形六面体的端面量具（线纹尺为刻线量量块是没有刻度的、形状为长方形六

4、面体的端面量具（线纹尺为刻线量具）。在长度测量中，用来体现测量单位，作为尺寸传递媒介的一种实物标具）。在长度测量中，用来体现测量单位，作为尺寸传递媒介的一种实物标准。量块也称块规。准。量块也称块规。量块上有两个平行的测量面和四个非测量面。量块上有两个平行的测量面和四个非测量面。两个平行的测量面之间的距离为量块的工作长度，即量块上标出的长度，称两个平行的测量面之间的距离为量块的工作长度，即量块上标出的长度，称为为标称长度标称长度。二、二、 量块量块 二、二、 量块量块 当标称长度当标称长度6mm时，在测量面上标出标称长度；时，在测量面上标出标称长度；当标称长度当标称长度6mm时，在非测量面上标出

5、标称长度。时，在非测量面上标出标称长度。尺寸尺寸10mm的量块，其截面尺寸为的量块，其截面尺寸为309mm;尺寸尺寸10mm的量块，其截面尺寸为的量块，其截面尺寸为359mm。(2)量块的材料：量块的材料： 要求：线膨胀系数小；性质稳定；要求：线膨胀系数小；性质稳定； 耐磨；不易变形。耐磨；不易变形。 材料：铬锰钢等材料：铬锰钢等(3)量块的用途量块的用途 用于尺寸传递；体现测量单位、检定和校准计量器具；比用于尺寸传递；体现测量单位、检定和校准计量器具；比较测量中，用于调整仪器零位；也可直接用于精密测量、精密较测量中，用于调整仪器零位；也可直接用于精密测量、精密划线和精密机床的调整。划线和精密

6、机床的调整。(4)量块的精度量块的精度 相关精度指标术语：相关精度指标术语：量块长度量块长度Li：量块一个测量面：量块一个测量面上任意点到其相对的另一个测量上任意点到其相对的另一个测量面相研合面之间的垂直距离；面相研合面之间的垂直距离；量块中心长度量块中心长度L：一个测量面：一个测量面中心点到另一个测量面研合面的中心点到另一个测量面研合面的垂直距离；垂直距离；二、二、 量块量块 量块标称长度量块标称长度Ln：在量块上用以表明其与主单位（：在量块上用以表明其与主单位（m）之间关）之间关系的量值，即量块长度的示值；系的量值，即量块长度的示值；量块长度偏差量块长度偏差e：量块上任意点的量块长度与标称

7、长度的代数差；：量块上任意点的量块长度与标称长度的代数差；即即e=Li-Ln 。若量块长度的若量块长度的极限偏差极限偏差为为te，量块的合格条件为：，量块的合格条件为： +tee -te二、二、 量块量块 量块的精度指标量块的精度指标二、二、 量块量块 量块的长度变动量量块的长度变动量v：在量块测量面上任意点的最大量块长：在量块测量面上任意点的最大量块长度与最小量块长度之差。度与最小量块长度之差。若量块长度变动量允许值为若量块长度变动量允许值为t v，量块的合格条件为：，量块的合格条件为： vt v二、二、 量块量块 量块测量面的平面度误差量块测量面的平面度误差f d ：指包容量块测量面的实际

8、表面：指包容量块测量面的实际表面且距离为最小的两个平行平面之间的距离。且距离为最小的两个平行平面之间的距离。若其平面度公差为若其平面度公差为td，量块的合格条件为：，量块的合格条件为： f dtd二、二、 量块量块 量块的分级量块的分级量块按量块按制造精度制造精度分分6级，即级，即00、0、1、2、3和和K级，其中级，其中00级精度级精度最高，最高，3级最低，级最低，K级为校准级（级为校准级（K级量块的偏差与级量块的偏差与1级量块相同，级量块相同，只是其变动量小于只是其变动量小于1级量块）。级量块）。（ “级级”表示量块长度的标称值与其真实值之间的接近程度表示量块长度的标称值与其真实值之间的接

9、近程度。）。） 分级根据：分级根据：量块长度极限偏差；量块长度极限偏差；量块长度允许变动值；量块长度允许变动值； 测量面的平面度；测量面的平面度； 测量面的粗糙度；测量面的粗糙度； 量块的研合性。（由于量块测量面的粗糙度和平面度误差均很量块的研合性。（由于量块测量面的粗糙度和平面度误差均很小，当测量表面留有一层极薄的油膜（约小，当测量表面留有一层极薄的油膜（约0.02um）时，在切向力）时，在切向力作用下，分子间的吸引力使得两量块能研合在一起，这样可使用作用下，分子间的吸引力使得两量块能研合在一起，这样可使用不同尺寸的量块组合成所需要的尺寸）不同尺寸的量块组合成所需要的尺寸）二、二、 量块量块

10、 （5）量块的分等）量块的分等 GB对量块按检定时对量块按检定时测量误差测量误差的大小，将量块分为六个等级，的大小，将量块分为六个等级，即即1、2、3、4、5、6等，其中等，其中1等的检定精度最高，等的检定精度最高，6等的检定精等的检定精度最低。（度最低。（ “等等”表示量块长度的实测值与其真实值之间的接近表示量块长度的实测值与其真实值之间的接近程度程度。）。） 按按“等等”使用量块时，应以检定后所给出的实测中心长度（实使用量块时，应以检定后所给出的实测中心长度（实际尺寸）作为工作尺寸（际尺寸）作为工作尺寸（而不是标称尺寸而不是标称尺寸），该尺寸排除了量块），该尺寸排除了量块的制造误差，仅包含

11、了检定时的测量误差。的制造误差，仅包含了检定时的测量误差。分等依据：分等依据：量块中心长度测量的总不确定度和平面平行性允许偏量块中心长度测量的总不确定度和平面平行性允许偏差（各等量块中心长度测量的总不确定度和平面平行性允许偏差差（各等量块中心长度测量的总不确定度和平面平行性允许偏差值见有关标准）。值见有关标准）。二、二、 量块量块 二、二、 量块量块 1）制造高精（准确）度量块的工艺要求高，成本也高。而检定量块的检定）制造高精（准确）度量块的工艺要求高，成本也高。而检定量块的检定准确度比量块的制造准确度要高的多，因此可以用高标准的测量方法来确定准确度比量块的制造准确度要高的多，因此可以用高标准