測量技術(shù)基礎(chǔ)知識培訓(xùn)課件

1、是以確定被測對象的量值為目的的全部操是以確定被測對象的量值為目的的全部操作。在這一操作過程中，將被測對象與復(fù)作。在這一操作過程中，將被測對象與復(fù)(表表)現(xiàn)測量現(xiàn)測量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，并以被測量與單位量的比單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，并以被測量與單位量的比值及其準(zhǔn)確度表達(dá)測量結(jié)果。例如用游標(biāo)卡尺對一值及其準(zhǔn)確度表達(dá)測量結(jié)果。例如用游標(biāo)卡尺對一軸徑的測量，就是將被對象（軸的直徑）用特定測軸徑的測量，就是將被對象（軸的直徑）用特定測量方法（用游標(biāo)卡尺測量）與長度單位（毫米）相量方法（用游標(biāo)卡尺測量）與長度單位（毫米）相比較。若其比值為比較。若其比值為30.52，準(zhǔn)確度為，準(zhǔn)確度為0.03mm，則測，則

2、測量結(jié)果可表達(dá)為（量結(jié)果可表達(dá)為（30.520.03）mm。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 是指具有試驗(yàn)性質(zhì)的測量。也可理解為試驗(yàn)和是指具有試驗(yàn)性質(zhì)的測量。也可理解為試驗(yàn)和測測 量的全過程。量的全過程。 是判斷被測物理量是否合格（在規(guī)定范圍內(nèi)）是判斷被測物理量是否合格（在規(guī)定范圍內(nèi)）的過程，一般來說就是確定產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)要求的過程的過程，一般來說就是確定產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)要求的過程，即判斷產(chǎn)品合格性的過程，通常不一定要求測出具體值，即判斷產(chǎn)品合格性的過程，通常不一定要求測出具體值。因此檢驗(yàn)也可理解為不要求知道具體值的測量。因此檢驗(yàn)也可理解為不要求知道具體值的測量。 為實(shí)現(xiàn)測量單位的統(tǒng)一和量

3、值準(zhǔn)確可靠的測量為實(shí)現(xiàn)測量單位的統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的測量。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 是復(fù)現(xiàn)和保存計(jì)量單位并具有規(guī)定計(jì)量是復(fù)現(xiàn)和保存計(jì)量單位并具有規(guī)定計(jì)量單位特性的計(jì)量器具。單位特性的計(jì)量器具。在幾何量計(jì)量領(lǐng)域內(nèi)，測量基準(zhǔn)可分為長度基準(zhǔn)和角度基在幾何量計(jì)量領(lǐng)域內(nèi)，測量基準(zhǔn)可分為長度基準(zhǔn)和角度基準(zhǔn)兩類。準(zhǔn)兩類。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 1983年第十七屆國際計(jì)量大會根據(jù)國際年第十七屆國際計(jì)量大會根據(jù)國際計(jì)量委員會的報(bào)告，批準(zhǔn)了米的新定義：即計(jì)量委員會的報(bào)告，批準(zhǔn)了米的新定義：即“一米是光一米是光在真空中在在真空中在1299 792 458秒時(shí)間間隔內(nèi)的行程秒時(shí)間間隔內(nèi)的行程 圖

4、圖11 長度計(jì)量檢定系統(tǒng)表（簡化）長度計(jì)量檢定系統(tǒng)表（簡化）“長度長度”。根據(jù)米的定義。根據(jù)米的定義建立的國家基準(zhǔn)、副基準(zhǔn)和工作基準(zhǔn)，一般都不能在生建立的國家基準(zhǔn)、副基準(zhǔn)和工作基準(zhǔn)，一般都不能在生產(chǎn)中直接用于對零件進(jìn)行測量。為了確保量值的合理和產(chǎn)中直接用于對零件進(jìn)行測量。為了確保量值的合理和統(tǒng)一，必須按統(tǒng)一，必須按國家計(jì)量檢定系統(tǒng)國家計(jì)量檢定系統(tǒng)的規(guī)定，將具有最的規(guī)定，將具有最高計(jì)量特性的國家基準(zhǔn)逐級進(jìn)行傳遞，直至用于對產(chǎn)品高計(jì)量特性的國家基準(zhǔn)逐級進(jìn)行傳遞，直至用于對產(chǎn)品進(jìn)行測量的各種測量器具。圖進(jìn)行測量的各種測量器具。圖11為長度（端度）計(jì)量為長度（端度）計(jì)量檢定系統(tǒng)表（簡化）。檢定系統(tǒng)表（

5、簡化）。 測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 角度量與長度量不同。由于常用角度單位角度量與長度量不同。由于常用角度單位（度）是由圓周角定義的，即圓周角等于（度）是由圓周角定義的，即圓周角等于360，而弧度，而弧度與度、分、秒又有確定的換算關(guān)系，因此無需建立角度與度、分、秒又有確定的換算關(guān)系，因此無需建立角度的自然基準(zhǔn)的自然基準(zhǔn) 測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)是一種平行平面長度量具，又稱塊規(guī)。它是保是一種平行平面長度量具，又稱塊規(guī)。它是保證長度量值統(tǒng)一的重要常用實(shí)物量具。除了作為工作基準(zhǔn)證長度量值統(tǒng)一的重要常用實(shí)物量具。除了作為工作基準(zhǔn)之外，量塊還可以用來調(diào)

6、整儀器、機(jī)床或直接測量零件。之外，量塊還可以用來調(diào)整儀器、機(jī)床或直接測量零件。量塊是以其兩端面之間的距離作為長度的實(shí)物量塊是以其兩端面之間的距離作為長度的實(shí)物基準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)），是一種單值量具，其材料與熱處理工藝應(yīng)基準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)），是一種單值量具，其材料與熱處理工藝應(yīng)滿足量塊的尺寸穩(wěn)定、硬度高、耐磨性好的要求。通常都滿足量塊的尺寸穩(wěn)定、硬度高、耐磨性好的要求。通常都用鉻錳鋼、鉻鋼和軸承鋼制成。其線脹系數(shù)與普通鋼材相用鉻錳鋼、鉻鋼和軸承鋼制成。其線脹系數(shù)與普通鋼材相同，即為（同，即為（11.51）106 /，尺穩(wěn)定性約為年變化，尺穩(wěn)定性約為年變化量不超出量不超出0.51mm。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基

7、礎(chǔ)礎(chǔ)絕大多數(shù)量塊制成直角平行六面體絕大多數(shù)量塊制成直角平行六面體(長方體長方體)，如圖，如圖12所示；也有制成所示；也有制成20的圓柱體。每塊量塊都有兩個表面非的圓柱體。每塊量塊都有兩個表面非常光潔、平面度精度很高的平行平面，稱為量塊的測量面常光潔、平面度精度很高的平行平面，稱為量塊的測量面（或稱工作面）。量塊長度（尺寸）是指量塊的一個測量（或稱工作面）。量塊長度（尺寸）是指量塊的一個測量面上的一點(diǎn)至與量塊相研合的輔助體（材質(zhì)與量塊相同）面上的一點(diǎn)至與量塊相研合的輔助體（材質(zhì)與量塊相同）表面（亦稱輔助表面）之間的距離。為了消除量塊測量面表面（亦稱輔助表面）之間的距離。為了消除量塊測量面的平面度

8、誤差和兩測量面間的平行度誤差對量塊長度的影的平面度誤差和兩測量面間的平行度誤差對量塊長度的影響，將量塊的工作尺寸定義為量塊的中心長度，即兩個測響，將量塊的工作尺寸定義為量塊的中心長度，即兩個測量面的中心點(diǎn)的長度。量面的中心點(diǎn)的長度。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)量塊按其制造精度分為五個量塊按其制造精度分為五個“級級”：00、0、1、2和和3級。級。00級精度最高，級精度最高，3級最低。分級的依據(jù)是量塊長度的極限偏差和長度級最低。分級的依據(jù)是量塊長度的極限偏差和長度變動量允許值。量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按變動量允許值。量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按“級級”向市場銷售量塊，此時(shí)向

9、市場銷售量塊，此時(shí)用戶只能按量塊的標(biāo)稱尺寸使用量塊，這樣必然受到量塊中心長度用戶只能按量塊的標(biāo)稱尺寸使用量塊，這樣必然受到量塊中心長度實(shí)際偏差的影響，將反制造誤差帶入測量結(jié)果。實(shí)際偏差的影響，將反制造誤差帶入測量結(jié)果。 在量值傳遞工作中，為了消除量塊制造誤差對測量的影響，在量值傳遞工作中，為了消除量塊制造誤差對測量的影響，常常按量塊檢定后得到的實(shí)際尺寸使用。各種不同精度的檢定方法常常按量塊檢定后得到的實(shí)際尺寸使用。各種不同精度的檢定方法可以得到具有不同測量不確定度的量塊，并依此劃分量塊的等別，可以得到具有不同測量不確定度的量塊，并依此劃分量塊的等別，如圖如圖11所示。檢定后的量塊可得到每量塊的

10、中心長度的實(shí)際偏差所示。檢定后的量塊可得到每量塊的中心長度的實(shí)際偏差，顯然同一套量塊若按，顯然同一套量塊若按“等等”(共共1等、等、2等、等、3等、等、4等、等、5等五個等等五個等級，其中數(shù)字越大越低級，其中數(shù)字越大越低)使用可以得到更高的測量精度（較小的測使用可以得到更高的測量精度（較小的測量不確定度）。但由于按量不確定度）。但由于按“等等”使用比較麻煩，且檢定成本高，固使用比較麻煩，且檢定成本高，固在生產(chǎn)現(xiàn)場仍按在生產(chǎn)現(xiàn)場仍按“級級”使用。使用。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)單個量塊使用很不方便，故一般都按序列將許多不同標(biāo)稱單個量塊使用很不方便，故一般都按序列將許多不同標(biāo)稱尺寸的量塊成

11、套配置，使用時(shí)根據(jù)需要選擇多個適當(dāng)?shù)牧繅K研合尺寸的量塊成套配置，使用時(shí)根據(jù)需要選擇多個適當(dāng)?shù)牧繅K研合起來使用。通常，組成所需尺寸的量塊總數(shù)不應(yīng)超過四塊。例如起來使用。通常，組成所需尺寸的量塊總數(shù)不應(yīng)超過四塊。例如，為組成，為組成89.765mm的尺寸，可由成套的量塊中選出的尺寸，可由成套的量塊中選出1.005、1.26、7.5、80mm四塊組成，即四塊組成，即 89.765 所需尺寸所需尺寸 ) 1.005 第一塊第一塊 88.76 ) 1.26 第二塊第二塊 87.5 ) 7.5 第三塊第三塊 80 第四塊第四塊測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)量塊在使用過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：量塊在使用過程

12、中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：量塊必須在使用有效期內(nèi)，否應(yīng)及時(shí)送專業(yè)部門檢定。量塊必須在使用有效期內(nèi)，否應(yīng)及時(shí)送專業(yè)部門檢定。所選量塊應(yīng)先放入航空汽油中清洗，并用潔凈綢布將其擦干，待所選量塊應(yīng)先放入航空汽油中清洗，并用潔凈綢布將其擦干，待量塊溫度與環(huán)境濕度相同后方可使用。量塊溫度與環(huán)境濕度相同后方可使用。使用環(huán)境良好，防止各種腐蝕性物質(zhì)對量塊的損傷及因工作面上使用環(huán)境良好，防止各種腐蝕性物質(zhì)對量塊的損傷及因工作面上的灰塵而劃傷工作面，影響其研合性的灰塵而劃傷工作面，影響其研合性, 。輕拿、輕放量塊，杜絕磕碰、跌落等情況的發(fā)生。輕拿、輕放量塊，杜絕磕碰、跌落等情況的發(fā)生。不得用手直接接觸量塊，以免造成汗液對

13、量塊的腐蝕及手溫對測不得用手直接接觸量塊，以免造成汗液對量塊的腐蝕及手溫對測量精確度的影響。量精確度的影響。使用完畢應(yīng)，先用航空汽油清洗量塊，并擦干后涂上防銹脂放入使用完畢應(yīng)，先用航空汽油清洗量塊，并擦干后涂上防銹脂放入專用盒內(nèi)妥善保管專用盒內(nèi)妥善保管 測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)主要指機(jī)械幾何量，包括長度、角度、表主要指機(jī)械幾何量，包括長度、角度、表面粗糙度、及形位公差等。面粗糙度、及形位公差等。公制基本單位為米（公制基本單位為米（m),機(jī)械制造中常用公機(jī)械制造中常用公制長度單位為毫米（制長度單位為毫米（mm)。測量時(shí)所采用的測量原理、測量器具和測測量時(shí)所采用的測量原理、測量器具和測量

14、條件的總和。量條件的總和。測量結(jié)果與真值的接近程度。測量結(jié)果與真值的接近程度。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)n直接測量和間接測量直接測量和間接測量n接觸測量和非接觸測量接觸測量和非接觸測量n單項(xiàng)測量和綜合測量單項(xiàng)測量和綜合測量n絕對測量和相對測量絕對測量和相對測量n主動測量和被動測量主動測量和被動測量測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)從測量器具的讀數(shù)裝置上直接從測量器具的讀數(shù)裝置上直接得到被測量的數(shù)值或?qū)?biāo)準(zhǔn)值的偏差稱直接測量。如用游得到被測量的數(shù)值或?qū)?biāo)準(zhǔn)值的偏差稱直接測量。如用游標(biāo)卡尺、外徑千分尺測量軸徑等。通過測量與被測量有一標(biāo)卡尺、外徑千分尺測量軸徑等。通過測量與被測量有一定函數(shù)關(guān)

15、系的量，根據(jù)已知的函數(shù)關(guān)系式求得被測量的測定函數(shù)關(guān)系的量，根據(jù)已知的函數(shù)關(guān)系式求得被測量的測量稱為間接測量。如通過測量一圓弧相應(yīng)的弓高和弦長而量稱為間接測量。如通過測量一圓弧相應(yīng)的弓高和弦長而得到其圓弧半徑的實(shí)際值。得到其圓弧半徑的實(shí)際值。 測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)測量器具的測頭與被測件表測量器具的測頭與被測件表面接觸并有機(jī)械作用的測力存在的測量為接觸測量。如工面接觸并有機(jī)械作用的測力存在的測量為接觸測量。如工具顯微鏡具顯微鏡投影儀等測量即屬于非接觸測量。投影儀等測量即屬于非接觸測量。 測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)對個別的、彼此沒有聯(lián)系的某對個別的、彼此沒有聯(lián)系的某一單項(xiàng)參數(shù)的

16、測量稱為單項(xiàng)測量。同時(shí)測量個零件的多個一單項(xiàng)參數(shù)的測量稱為單項(xiàng)測量。同時(shí)測量個零件的多個參數(shù)及其綜合影響的測量稱為綜合測量。用測量器具分別參數(shù)及其綜合影響的測量稱為綜合測量。用測量器具分別測出螺紋的中徑、半角及螺距屬單項(xiàng)測量；而用螺紋量規(guī)測出螺紋的中徑、半角及螺距屬單項(xiàng)測量；而用螺紋量規(guī)的通端檢測螺紋則屬綜合測量。的通端檢測螺紋則屬綜合測量。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)測量器具的示值直接反映被測測量器具的示值直接反映被測量量值的測量為絕對測量。用游標(biāo)卡尺、外徑千分尺測量量量值的測量為絕對測量。用游標(biāo)卡尺、外徑千分尺測量軸徑是絕對測量。將被測量與一個標(biāo)準(zhǔn)量值進(jìn)行比較得到軸徑是絕對測量。將被

17、測量與一個標(biāo)準(zhǔn)量值進(jìn)行比較得到兩者差值的測量為相對測量。如用內(nèi)徑百分表測量孔徑為兩者差值的測量為相對測量。如用內(nèi)徑百分表測量孔徑為相對測量。相對測量。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)產(chǎn)品加工完成后的測量為被動產(chǎn)品加工完成后的測量為被動測量；正在加工過程中的測量為主動測量。被動測量只能測量；正在加工過程中的測量為主動測量。被動測量只能發(fā)現(xiàn)和挑出不合格品。而主動測量可通過其測得值的反饋發(fā)現(xiàn)和挑出不合格品。而主動測量可通過其測得值的反饋，控制設(shè)備的加工過程，預(yù)防和杜絕不合格品的產(chǎn)生。，控制設(shè)備的加工過程，預(yù)防和杜絕不合格品的產(chǎn)生。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)由于測量過程的不完善而產(chǎn)生的測量誤

18、差，將導(dǎo)致測得值的由于測量過程的不完善而產(chǎn)生的測量誤差，將導(dǎo)致測得值的分散入不確定。因此，在測量過程中，正確分析測量誤差分散入不確定。因此，在測量過程中，正確分析測量誤差的性質(zhì)及其產(chǎn)生的原因，對測得值進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理，的性質(zhì)及其產(chǎn)生的原因，對測得值進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理，獲得滿足一定要求的置信水平的測量結(jié)果，是十分重要的獲得滿足一定要求的置信水平的測量結(jié)果，是十分重要的。被測量的測得值被測量的測得值x與其真值與其真值x 0之差，即：之差，即：= x x 0由于真值是不可能確切獲得的，因而上述善于測量誤差的定由于真值是不可能確切獲得的，因而上述善于測量誤差的定義也是理想要概念。在實(shí)際工作中往往將比

19、被測量值的可義也是理想要概念。在實(shí)際工作中往往將比被測量值的可信度（精度）更高的值，作為其當(dāng)前測量值的信度（精度）更高的值，作為其當(dāng)前測量值的“真值真值”。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)由于測量過程的不完善而產(chǎn)生的測量誤差，將導(dǎo)致測得值的由于測量過程的不完善而產(chǎn)生的測量誤差，將導(dǎo)致測得值的分散入不確定。因此，在測量過程中，正確分析測量誤差分散入不確定。因此，在測量過程中，正確分析測量誤差的性質(zhì)及其產(chǎn)生的原因，對測得值進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理，的性質(zhì)及其產(chǎn)生的原因，對測得值進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理，獲得滿足一定要求的置信水平的測量結(jié)果，是十分重要的獲得滿足一定要求的置信水平的測量結(jié)果，是十分重要的。被測

20、量的測得值被測量的測得值x與其真值與其真值x 0之差，即：之差，即：= x x 0由于真值是不可能確切獲得的，因而上述善于測量誤差的定由于真值是不可能確切獲得的，因而上述善于測量誤差的定義也是理想要概念。在實(shí)際工作中往往將比被測量值的可義也是理想要概念。在實(shí)際工作中往往將比被測量值的可信度（精度）更高的值，作為其當(dāng)前測量值的信度（精度）更高的值，作為其當(dāng)前測量值的“真值真值”。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)測量誤差主要由測量器具、測量方法、測量環(huán)境和測量誤差主要由測量器具、測量方法、測量環(huán)境和測量人員等方面因素產(chǎn)生。測量人員等方面因素產(chǎn)生。測量器具：測量器具設(shè)計(jì)中存在的原理誤差，如杠桿機(jī)構(gòu)

21、、阿測量器具：測量器具設(shè)計(jì)中存在的原理誤差，如杠桿機(jī)構(gòu)、阿貝誤差等。制造和裝配過程中的誤差也會引起其示值誤差的產(chǎn)貝誤差等。制造和裝配過程中的誤差也會引起其示值誤差的產(chǎn)生。例如刻線尺的制造誤差、量塊制造與檢定誤差、表盤的刻生。例如刻線尺的制造誤差、量塊制造與檢定誤差、表盤的刻制與裝配偏心、光學(xué)系統(tǒng)的放大倍數(shù)誤差、齒輪分度誤差等。制與裝配偏心、光學(xué)系統(tǒng)的放大倍數(shù)誤差、齒輪分度誤差等。其中最重要的是基準(zhǔn)件的誤差，如刻線尺和量塊的誤差，它是其中最重要的是基準(zhǔn)件的誤差，如刻線尺和量塊的誤差，它是測量器具誤差的主要來源。測量器具誤差的主要來源。測量方法：間接測量法中因采用近似的函數(shù)關(guān)系原理而產(chǎn)生的測量方法

22、：間接測量法中因采用近似的函數(shù)關(guān)系原理而產(chǎn)生的誤差或多個數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算后的誤差累積。誤差或多個數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算后的誤差累積。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)測量環(huán)境：測量環(huán)境主要包括溫度、氣壓、濕度、振動、測量環(huán)境：測量環(huán)境主要包括溫度、氣壓、濕度、振動、空氣質(zhì)量等因素。在一般測量過程中，溫度是最重要的因素空氣質(zhì)量等因素。在一般測量過程中，溫度是最重要的因素。測量溫度對標(biāo)準(zhǔn)溫度（。測量溫度對標(biāo)準(zhǔn)溫度（2020）的偏離、測量過程中溫度）的偏離、測量過程中溫度的變化以及測量器具與被測件的溫差等都將產(chǎn)生測量誤差。的變化以及測量器具與被測件的溫差等都將產(chǎn)生測量誤差。溫度誤

23、差的計(jì)算：溫度誤差的計(jì)算：當(dāng)工件的溫度不同地標(biāo)準(zhǔn)溫度當(dāng)工件的溫度不同地標(biāo)準(zhǔn)溫度2020時(shí)，其長度尺寸可用下式計(jì)算：時(shí)，其長度尺寸可用下式計(jì)算： L Lt t=L=L0 0+L+L0 0(t-20)(t-20)Lt工件在溫度工件在溫度t 時(shí)的長度時(shí)的長度L0工件在溫度為工件在溫度為20時(shí)的長度時(shí)的長度 t-工件的溫度工件的溫度 工件的線膨脹系數(shù)工件的線膨脹系數(shù)測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)例例1 1：有一鋼制件，圖樣長度尺寸為：有一鋼制件，圖樣長度尺寸為100mm100mm，當(dāng)溫度為，當(dāng)溫度為3030時(shí)時(shí)，該工件的長度應(yīng)是多少（鋼件，該工件的長度應(yīng)是多少（鋼件=12=121010-6-6/）

24、解：解： Lt=L0+L0(t-20) L0=100 t=30 =1210-6 Lt=100+100（30-20）1210-6 =100+0.012 =100.012（mm）測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)溫度誤差的計(jì)算：溫度誤差的計(jì)算：使用計(jì)量器具進(jìn)行長度測量時(shí)，如果工件溫度和測量器具溫度不同使用計(jì)量器具進(jìn)行長度測量時(shí)，如果工件溫度和測量器具溫度不同時(shí)，且不等于標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)，且不等于標(biāo)準(zhǔn)溫度2020時(shí)，其長度尺寸可用下式計(jì)算：時(shí)，其長度尺寸可用下式計(jì)算： L=L0(t1-20) 1+ (t2-20) 2L溫度引起的長度變化溫度引起的長度變化L0工件在溫度為工件在溫度為20時(shí)的長度時(shí)的長度 t

25、1-工件的溫度工件的溫度 t2計(jì)量器具的溫度計(jì)量器具的溫度 1工件的線膨脹系數(shù)工件的線膨脹系數(shù) 2計(jì)量器具的線膨脹系數(shù)計(jì)量器具的線膨脹系數(shù)測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)例例2 2：有一長度為：有一長度為200mm200mm的鋁制件，在溫度為的鋁制件，在溫度為3030時(shí)用鋼制百分尺測量，該時(shí)用鋼制百分尺測量，該工件的長度應(yīng)是多少（鋁件工件的長度應(yīng)是多少（鋁件1=2410-6/，鋼鋼2=12=121010-6-6/）解：先求出溫度誤差解：先求出溫度誤差 L=L0(t1-20) 1- (t2-20) 2 L0=200 t1=30 1=2410-6 t2=30 2=1210-6 L=L0(t1-2

26、0) 1- (t2-20) 2 =200 (30-20) 2410-6- (30-20) 1210-6 =200 12010-6 =0.024(mm)在溫度為在溫度為30時(shí)工件尺寸應(yīng)為時(shí)工件尺寸應(yīng)為: Lt=L0+ L=200+0.024=200.024(mm)測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)測量人員：測量人員引起的誤差主要有視差、估讀誤差測量人員：測量人員引起的誤差主要有視差、估讀誤差、調(diào)整誤差等引起，它的大小取決于測量人員的操作技術(shù)、調(diào)整誤差等引起，它的大小取決于測量人員的操作技術(shù)和其它主觀因素。和其它主觀因素。：測量誤差按其產(chǎn)生的原因、出現(xiàn)的規(guī)律、及其：測量誤差按其產(chǎn)生的原因、出現(xiàn)的規(guī)

27、律、及其對測量結(jié)果的影響，可以分為系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗對測量結(jié)果的影響，可以分為系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差。大誤差。系統(tǒng)誤差：在規(guī)定條件下，絕對值和符號保持不變或按系統(tǒng)誤差：在規(guī)定條件下，絕對值和符號保持不變或按某一確定規(guī)律變化的誤差，稱為系統(tǒng)誤差。其中絕對值某一確定規(guī)律變化的誤差，稱為系統(tǒng)誤差。其中絕對值和符號不變的系統(tǒng)誤差為定值系統(tǒng)誤差，按一定規(guī)律變和符號不變的系統(tǒng)誤差為定值系統(tǒng)誤差，按一定規(guī)律變化的系統(tǒng)誤差為變值系統(tǒng)誤差。如量塊的誤差、刻線尺化的系統(tǒng)誤差為變值系統(tǒng)誤差。如量塊的誤差、刻線尺的誤差、度盤偏心的誤差。系統(tǒng)誤差大部分能通過修正的誤差、度盤偏心的誤差。系統(tǒng)誤差大部分能通過修正

28、值或找出其變化規(guī)律后加以消除。值或找出其變化規(guī)律后加以消除。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)隨機(jī)誤差：在規(guī)定條件下，絕對值和符號以不可預(yù)知的方隨機(jī)誤差：在規(guī)定條件下，絕對值和符號以不可預(yù)知的方式變化的誤差，稱為隨機(jī)誤差。就某一次測量而言，隨機(jī)式變化的誤差，稱為隨機(jī)誤差。就某一次測量而言，隨機(jī)誤差的出現(xiàn)無規(guī)律可循，因而無法消除。但若進(jìn)行多次等誤差的出現(xiàn)無規(guī)律可循，因而無法消除。但若進(jìn)行多次等精度重復(fù)測量，則與其它隨機(jī)事件一樣具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律的基精度重復(fù)測量，則與其它隨機(jī)事件一樣具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律的基本特性，可以通過分析，估算出隨機(jī)誤差值的范圍。隨機(jī)本特性，可以通過分析，估算出隨機(jī)誤差值的范圍。隨機(jī)誤差主

29、要由溫度波動、測量力變化、測量器具傳動機(jī)構(gòu)不誤差主要由溫度波動、測量力變化、測量器具傳動機(jī)構(gòu)不穩(wěn)、視差等各種隨機(jī)因素造成，雖然無法消除，但只要認(rèn)穩(wěn)、視差等各種隨機(jī)因素造成，雖然無法消除，但只要認(rèn)真、仔細(xì)地分析產(chǎn)生的原因，還是能減少其對測量結(jié)果的真、仔細(xì)地分析產(chǎn)生的原因，還是能減少其對測量結(jié)果的影響。影響。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)粗大誤差：明顯超出規(guī)定條件下預(yù)期的誤差，稱為粗大誤粗大誤差：明顯超出規(guī)定條件下預(yù)期的誤差，稱為粗大誤差。粗大誤差是由某種非正常的原因造成的。如讀數(shù)錯誤差。粗大誤差是由某種非正常的原因造成的。如讀數(shù)錯誤、溫度的突然大幅度變動、記錄錯誤等。該誤差可根據(jù)誤、溫度的突

30、然大幅度變動、記錄錯誤等。該誤差可根據(jù)誤差理論，按一定規(guī)則予以剔除。差理論，按一定規(guī)則予以剔除。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)在實(shí)際測量中，對于同一被測量往往可以采用多種測量方法在實(shí)際測量中，對于同一被測量往往可以采用多種測量方法。為減小測量不確定度，應(yīng)盡可能遵守以下基本測量原則。為減小測量不確定度，應(yīng)盡可能遵守以下基本測量原則：1、阿貝原則：要求在測量過程中被測長度與基準(zhǔn)長度應(yīng)安置、阿貝原則：要求在測量過程中被測長度與基準(zhǔn)長度應(yīng)安置在同一直線上的原則。若被測長度與基準(zhǔn)長度并排放置，在同一直線上的原則。若被測長度與基準(zhǔn)長度并排放置，在測量比較過程中由于制造誤差的存在，移動方向的偏移在測量比

31、較過程中由于制造誤差的存在，移動方向的偏移，兩長度之間出現(xiàn)夾角而產(chǎn)生較大的誤差。誤差的大小除，兩長度之間出現(xiàn)夾角而產(chǎn)生較大的誤差。誤差的大小除與兩長度之間夾角大小有關(guān)外，還與其之間距離大小有關(guān)與兩長度之間夾角大小有關(guān)外，還與其之間距離大小有關(guān)，距離越大，誤差也越大。，距離越大，誤差也越大。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 長度測量時(shí)需要計(jì)量器具的測量頭或量臂移動，如游標(biāo)卡尺、千分長度測量時(shí)需要計(jì)量器具的測量頭或量臂移動，如游標(biāo)卡尺、千分尺，其活動部件移動方向的正確性通?？繉?dǎo)軌保證。導(dǎo)軌的制造與安裝誤差尺，其活動部件移動方向的正確性通常靠導(dǎo)軌保證。導(dǎo)軌的制造與安裝誤差 (如如直線度誤差及配合處

32、的間隙直線度誤差及配合處的間隙)會造成移動方向的偏斜。為了減小這種方向偏斜對會造成移動方向的偏斜。為了減小這種方向偏斜對測量結(jié)果的影響，測量結(jié)果的影響，1890年德國人艾恩斯特年德國人艾恩斯特阿貝阿貝 (Ernst Abbe)提出了以下指導(dǎo)性提出了以下指導(dǎo)性原則原則:在長度測量中，應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)長度量在長度測量中，應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)長度量(標(biāo)準(zhǔn)線標(biāo)準(zhǔn)線)安放在被測長度量安放在被測長度量 (被測線被測線)的延的延長線上。這就是阿貝原理。長線上。這就是阿貝原理。也就是說，量具或儀器的標(biāo)準(zhǔn)量系統(tǒng)和被測尺寸應(yīng)也就是說，量具或儀器的標(biāo)準(zhǔn)量系統(tǒng)和被測尺寸應(yīng)成串聯(lián)形式。若為并聯(lián)排列，則該計(jì)量器具的設(shè)計(jì)，或者說其測量方法原理

33、不成串聯(lián)形式。若為并聯(lián)排列，則該計(jì)量器具的設(shè)計(jì)，或者說其測量方法原理不符合阿貝原則。游標(biāo)卡尺便是這樣，會因此產(chǎn)生較大的誤差，可稱阿貝誤差。符合阿貝原則。游標(biāo)卡尺便是這樣，會因此產(chǎn)生較大的誤差，可稱阿貝誤差。萬能測長儀的測量頭是按阿貝測長原則設(shè)計(jì)的，常稱阿貝測長頭。千分尺的結(jié)萬能測長儀的測量頭是按阿貝測長原則設(shè)計(jì)的，常稱阿貝測長頭。千分尺的結(jié)構(gòu)，若忽略讀數(shù)裝置的直徑，也符合阿貝測長原則。構(gòu)，若忽略讀數(shù)裝置的直徑，也符合阿貝測長原則。 測量儀器按不按阿貝測長測量儀器按不按阿貝測長原則設(shè)計(jì)，所產(chǎn)生的測量誤差差別較大，應(yīng)用阿貝測長原則，可以顯著減少測原則設(shè)計(jì)，所產(chǎn)生的測量誤差差別較大，應(yīng)用阿貝測長原則

34、，可以顯著減少測量頭移動方向偏差對測量結(jié)果的影響，因此阿貝測長是精密測量中非常重要的量頭移動方向偏差對測量結(jié)果的影響，因此阿貝測長是精密測量中非常重要的原則。在評定量儀或擬定長度測量方案時(shí)必須首先給以考慮。若由于結(jié)構(gòu)上的原則。在評定量儀或擬定長度測量方案時(shí)必須首先給以考慮。若由于結(jié)構(gòu)上的原因原因 (如在大尺寸測量中如在大尺寸測量中)，阿貝測長原則難以實(shí)現(xiàn)，阿貝測長原則難以實(shí)現(xiàn) (譬如工作臺、床身要求太長譬如工作臺、床身要求太長等等)時(shí)應(yīng)該采取其他有效措施以減少、甚至消除這種測量原理方面產(chǎn)生的誤差。時(shí)應(yīng)該采取其他有效措施以減少、甚至消除這種測量原理方面產(chǎn)生的誤差。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)

35、礎(chǔ) :1.如果要使計(jì)量器具得出正確的測量結(jié)果，則必須將計(jì)量器如果要使計(jì)量器具得出正確的測量結(jié)果，則必須將計(jì)量器具的標(biāo)尺安裝在被測件測量中心線的延長線上，這一原則具的標(biāo)尺安裝在被測件測量中心線的延長線上，這一原則就叫阿貝原則。違反阿貝原則所產(chǎn)生的誤差叫阿貝誤差。就叫阿貝原則。違反阿貝原則所產(chǎn)生的誤差叫阿貝誤差。2.百分表、千分尺的測桿和被測物處在一條直線上，故它們百分表、千分尺的測桿和被測物處在一條直線上，故它們符合阿貝原則。游標(biāo)卡尺的標(biāo)準(zhǔn)尺（標(biāo)記面）與被測物不符合阿貝原則。游標(biāo)卡尺的標(biāo)準(zhǔn)尺（標(biāo)記面）與被測物不在一條直線上，而處于偏離位置，故不符合阿貝原則。當(dāng)在一條直線上，而處于偏離位置，故不符

36、合阿貝原則。當(dāng)卡尺量爪越長，形成的夾角越大，產(chǎn)生誤差也越大?？ǔ吡孔υ介L，形成的夾角越大，產(chǎn)生誤差也越大。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)2 2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：測量基準(zhǔn)要與加工基準(zhǔn)和使用基準(zhǔn)統(tǒng)一。、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：測量基準(zhǔn)要與加工基準(zhǔn)和使用基準(zhǔn)統(tǒng)一。即工序測量應(yīng)以工藝基準(zhǔn)作為測量基準(zhǔn)，終檢測量應(yīng)以設(shè)即工序測量應(yīng)以工藝基準(zhǔn)作為測量基準(zhǔn)，終檢測量應(yīng)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為測量基準(zhǔn)。計(jì)基準(zhǔn)作為測量基準(zhǔn)。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)3 3、最短鏈原則：在間接測量中，與被測量具有函數(shù)關(guān)系的其、最短鏈原則：在間接測量中，與被測量具有函數(shù)關(guān)系的其它量與被測量形成測量鏈。形成測量

37、鏈的環(huán)節(jié)越多，被測它量與被測量形成測量鏈。形成測量鏈的環(huán)節(jié)越多，被測量的不確定度越大。因此，應(yīng)盡可能減少測量鏈的環(huán)節(jié)數(shù)量的不確定度越大。因此，應(yīng)盡可能減少測量鏈的環(huán)節(jié)數(shù)，以保證測量精度，稱之為最短鏈原則。，以保證測量精度，稱之為最短鏈原則。當(dāng)然，按此原則最好不采用間接測量，而采用直接測量。所當(dāng)然，按此原則最好不采用間接測量，而采用直接測量。所以，只有在不可能采用直接測量，或直接測量的精度不能以，只有在不可能采用直接測量，或直接測量的精度不能保證時(shí)保證時(shí), ,才采用間接測量。才采用間接測量。應(yīng)該以最少數(shù)目的量塊組成所需尺寸的量塊組，就是最短鏈應(yīng)該以最少數(shù)目的量塊組成所需尺寸的量塊組，就是最短鏈原

38、則的一種實(shí)際應(yīng)用。原則的一種實(shí)際應(yīng)用。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)4、最小變形原則：測量器具與被測零件都會因?qū)嶋H溫度偏離、最小變形原則：測量器具與被測零件都會因?qū)嶋H溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度和受力（重力和測量力）而產(chǎn)生變形，形成測量標(biāo)準(zhǔn)溫度和受力（重力和測量力）而產(chǎn)生變形，形成測量誤差。誤差。在測量過程中，控制測量溫度及其變動、保證測量器具與被在測量過程中，控制測量溫度及其變動、保證測量器具與被測零件有足夠的等溫時(shí)間、選用與被測零件線脹系數(shù)相近測零件有足夠的等溫時(shí)間、選用與被測零件線脹系數(shù)相近的測量器具、選用適當(dāng)?shù)臏y量力并保持其穩(wěn)定、選擇適當(dāng)?shù)臏y量器具、選用適當(dāng)?shù)臏y量力并保持其穩(wěn)定、選擇適當(dāng)?shù)闹С?/p>

39、點(diǎn)等，都是實(shí)現(xiàn)最小變形原則的有效措施。的支承點(diǎn)等，都是實(shí)現(xiàn)最小變形原則的有效措施。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)1、量具的標(biāo)稱值：標(biāo)注在量具上用以標(biāo)明其特性或指導(dǎo)其使、量具的標(biāo)稱值：標(biāo)注在量具上用以標(biāo)明其特性或指導(dǎo)其使用的量值。如標(biāo)在量塊上的尺寸，標(biāo)在刻線尺上的尺寸等用的量值。如標(biāo)在量塊上的尺寸，標(biāo)在刻線尺上的尺寸等。2、刻度：在測量器具上指示出不同量值的刻線標(biāo)記的組合稱、刻度：在測量器具上指示出不同量值的刻線標(biāo)記的組合稱為刻度。為刻度。3、刻度間距：沿著刻線尺（標(biāo)尺）長度方向所測得的兩個相、刻度間距：沿著刻線尺（標(biāo)尺）長度方向所測得的兩個相鄰刻線標(biāo)記中心之間的距離稱為刻度間距，也稱標(biāo)尺間

40、距鄰刻線標(biāo)記中心之間的距離稱為刻度間距，也稱標(biāo)尺間距。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)4、分度值：兩相鄰刻線所代表的量值之差稱為儀器的分度值、分度值：兩相鄰刻線所代表的量值之差稱為儀器的分度值。它是一臺儀器所能讀出的最小單位量值。一般地說，分。它是一臺儀器所能讀出的最小單位量值。一般地說，分度值越小，測量器具的精度越高。度值越小，測量器具的精度越高。數(shù)字式量儀沒有標(biāo)尺或度盤，而與其相對應(yīng)的為分辨率。分?jǐn)?shù)字式量儀沒有標(biāo)尺或度盤，而與其相對應(yīng)的為分辨率。分辨率是儀器顯示的最末位數(shù)字間隔所代表的被測量值。辨率是儀器顯示的最末位數(shù)字間隔所代表的被測量值。 5、示值范圍：測量器具所顯示或指示的最低值到

41、最高值的范、示值范圍：測量器具所顯示或指示的最低值到最高值的范圍稱為示值范圍。圍稱為示值范圍。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)6、測量范圍：在允許不確定度內(nèi)，測量器具所能測量的被測、測量范圍：在允許不確定度內(nèi)，測量器具所能測量的被測量值的下限值至上限值的范圍。量值的下限值至上限值的范圍。測量范圍與示值范圍的區(qū)別在于：測量范圍既包括示值范圍測量范圍與示值范圍的區(qū)別在于：測量范圍既包括示值范圍又包括儀器某些部件的調(diào)整范圍。如外徑百分尺的測量范又包括儀器某些部件的調(diào)整范圍。如外徑百分尺的測量范圍有圍有025mm、2550mm、5075mm等，其示值范圍則等，其示值范圍則均為均為25mm。比較儀的測

42、量范圍為。比較儀的測量范圍為180mm，其示值范圍則，其示值范圍則為為0.1mm(如圖如圖13所示所示)。示值范圍與標(biāo)尺有關(guān)，測量范。示值范圍與標(biāo)尺有關(guān)，測量范圍取決于結(jié)構(gòu)。圍取決于結(jié)構(gòu)。測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)7 7、量程：測量范圍的上限值和下限值之差稱為量程。量程大、量程：測量范圍的上限值和下限值之差稱為量程。量程大的儀器使用起來比較方便，但儀器的線性誤差將隨之變大的儀器使用起來比較方便，但儀器的線性誤差將隨之變大使儀器的準(zhǔn)確度下降。使儀器的準(zhǔn)確度下降。8 8、靈敏度：測量器具對被測量值變化的反應(yīng)能力稱為靈敏度、靈敏度：測量器具對被測量值變化的反應(yīng)能力稱為靈敏度。對于一般長度測量器具，靈敏度等于標(biāo)尺間距。對于一般長度測量器具，靈敏度等于標(biāo)尺間距a a與分度值與分度值I I之比，又稱放大比或放大位數(shù)之比，又稱放大比或放大位數(shù)K K，即，即 K= a / IK= a / I測測 量量 技技 術(shù)術(shù) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)9 9、測量力：采用接觸法測量時(shí)，測量器具的傳感器與被測零件表、測量力：采用接觸法測量時(shí)，測量器具的傳感器與被測零件表面之間的接觸力。測量力及其變動會影響測量結(jié)果的精度。因此面之間的接觸力。測量力及其變動會影響測量結(jié)果的精度。因此，絕大多數(shù)采用接觸測量法的測