長(zhǎng)測(cè)量基礎(chǔ)分解PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)12測(cè)量技術(shù)包括測(cè)量技術(shù)包括“測(cè)量測(cè)量”和和“檢驗(yàn)檢驗(yàn)”。第1頁(yè)/共56頁(yè)3 “測(cè)量”是指將被測(cè)幾何量與作為計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，從而確定被測(cè)幾何量是計(jì)量單位的倍數(shù)或分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)過程。一個(gè)完整的幾何量測(cè)量過程應(yīng)包括以下四個(gè)要素。 被測(cè)對(duì)象。被測(cè)對(duì)象是指幾何量，即長(zhǎng)度、角度、形狀、位置、 表面粗糙度及螺紋、齒輪的各個(gè)幾何參數(shù)等。 計(jì)量單位。我國(guó)法定的計(jì)量單位 。 測(cè)量方法。指在進(jìn)行測(cè)量時(shí)所采用的測(cè)量原理、計(jì)時(shí)器具和測(cè)量 條件的總和。 測(cè)量精度。指測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值的一致程度，與之相對(duì)應(yīng)的 概念即測(cè)量誤差。 “檢驗(yàn)”是指通過確定被測(cè)幾何量是否在規(guī)定的極限范圍內(nèi)，從而判斷零件是否合格的過程

2、，檢驗(yàn)并不能得出具體的量值，如用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)零件等。第2頁(yè)/共56頁(yè)4 計(jì)量基準(zhǔn)（簡(jiǎn)稱基準(zhǔn)）是用來復(fù)現(xiàn)和保存計(jì)量單位并具有最高計(jì)量學(xué)特性（如精確度、穩(wěn)定性等）的計(jì)量器具。從測(cè)量技術(shù)的角度來看，它是實(shí)現(xiàn)測(cè)量單位統(tǒng)一、準(zhǔn)確的可靠保證。從更為廣泛的意義來看，統(tǒng)一量值，建立統(tǒng)一的計(jì)量基準(zhǔn)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)，促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展，繁榮經(jīng)貿(mào)交流乃至現(xiàn)代化社會(huì)生活的許多方面都是至關(guān)重要的。 在幾何量測(cè)量技術(shù)中，長(zhǎng)度是最基本的物理量，基本單位為“米”（m）。基準(zhǔn)“米”的建立，經(jīng)歷了多次變遷。1889年，第一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決定以通過巴黎附近地球子午線的410-8的長(zhǎng)度為1m，并用鉑銥合金制成的金屬尺為米原器，

3、其精度約為1.110-7量級(jí)，即0.11mm。隨著技術(shù)進(jìn)步，人們發(fā)現(xiàn)米原器的量值也不是穩(wěn)定不變的，于是便開始研究用比較穩(wěn)定的光波波長(zhǎng)作基準(zhǔn)。1960年，第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)重新定義“米”以氪86原子在2p105d5能級(jí)之間躍遷時(shí)所輻射的譜線在真空中波長(zhǎng)的1 650 763.73倍為1m，其精確度提高到410-9量級(jí)。隨著激光技術(shù)、時(shí)間頻率測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，光速測(cè)量精度的提高，計(jì)量技術(shù)有了新的重大突破。因此，1983年，第17屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)又通過了新的“米”的定義，即“米”是光在真空中于1/299 792 458s時(shí)間間隔內(nèi)的行程長(zhǎng)度，以精確測(cè)定的光速為基礎(chǔ)，以精確度最高的時(shí)間頻率表示長(zhǎng)度基準(zhǔn)，并

4、用穩(wěn)頻激光來復(fù)現(xiàn)，復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性比氪86基準(zhǔn)提高100倍左右。3.2.1 長(zhǎng)度基準(zhǔn)第3頁(yè)/共56頁(yè)53.2.2 量值傳遞1.長(zhǎng)度的量值傳遞 量值傳遞是“將國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量值，通過檢定（或其它方法）傳遞給下一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（器），并依次逐級(jí)傳遞到工作計(jì)量器具上，以保證被測(cè)對(duì)象的量值準(zhǔn)確一致的方式”。 我國(guó)長(zhǎng)度量值傳遞系統(tǒng)如圖3-1所示，從最高基準(zhǔn)譜線向下傳遞，有兩個(gè)平等的系統(tǒng)，即端面量具（量塊）和刻線量具（線紋尺）系統(tǒng)。其中尤以量塊傳遞系統(tǒng)應(yīng)用最廣。第4頁(yè)/共56頁(yè)6圖3-1 長(zhǎng)度量值傳遞系統(tǒng) 第5頁(yè)/共56頁(yè)7第6頁(yè)/共56頁(yè)8圖3-2 量塊及研合輔助平面第7頁(yè)/共56頁(yè)9第8頁(yè)/共5

5、6頁(yè)10表3-3 成套量塊的尺寸系列表（GB/T 60932001）套 別總 塊 數(shù)級(jí) 別尺寸系列/mm間隔/mm塊數(shù)1910,10.51111.001,1.002,1.0090.00191.01,1.02,1.490.01491.5,1.6,1.90.152.0,2.59.50.51610,201001010第9頁(yè)/共56頁(yè)11第10頁(yè)/共56頁(yè)12第11頁(yè)/共56頁(yè)13第12頁(yè)/共56頁(yè)14第13頁(yè)/共56頁(yè)15第14頁(yè)/共56頁(yè)16第15頁(yè)/共56頁(yè)17第16頁(yè)/共56頁(yè)18第17頁(yè)/共56頁(yè)19第18頁(yè)/共56頁(yè)20第19頁(yè)/共56頁(yè)21第20頁(yè)/共56頁(yè)22第21頁(yè)/共56頁(yè)23第2

6、2頁(yè)/共56頁(yè)24第23頁(yè)/共56頁(yè)25普通游標(biāo)卡尺結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。圖3-3 游標(biāo)卡尺1尺身；2微動(dòng)螺母；3尺框；4內(nèi)尺寸測(cè)量爪；5外尺寸測(cè)量爪；6鎖緊螺釘游標(biāo)量具的主體是一個(gè)刻有刻度的尺身，沿著尺身滑動(dòng)的尺框上裝有游標(biāo)，游標(biāo)量具的分度值有0.02mm、0.1mm和0.05mm三種。第24頁(yè)/共56頁(yè)26第25頁(yè)/共56頁(yè)27第26頁(yè)/共56頁(yè)28圖3-5 外徑千分尺1尺架；2測(cè)砧；3測(cè)微螺桿；4螺紋軸套；5固定套筒；6微分筒；7調(diào)節(jié)螺母；8接頭；9墊片；10測(cè)力裝置；11鎖緊機(jī)構(gòu)；12絕熱板；13鎖緊軸第27頁(yè)/共56頁(yè)29第28頁(yè)/共56頁(yè)30（a）7.35 （b）13.68 （c）1

7、2.765圖3-6 外徑千分尺讀數(shù)示例第29頁(yè)/共56頁(yè)31圖3-7 外徑千分尺測(cè)力裝置1棘輪軸；2彈簧；3、4棘輪；5轉(zhuǎn)帽；6螺釘?shù)?0頁(yè)/共56頁(yè)32圖3-8 百分表1小齒輪；2、7大齒輪；3中間齒輪；4彈簧；5測(cè)量桿；6指針；8游絲第31頁(yè)/共56頁(yè)33（a）外形圖 （b）傳動(dòng)原理示意圖圖3-10 杠桿齒輪比較儀1測(cè)桿；2杠桿；3、5扇形齒輪；4、6小齒輪；7指針第32頁(yè)/共56頁(yè)34（a）外形 （b）傳動(dòng)原理示意圖圖3-11 扭簧比較儀1指針；2扭簧片；3彈性杠桿；4測(cè)桿第33頁(yè)/共56頁(yè)35第34頁(yè)/共56頁(yè)36（a）主光柵與指示光柵處于傾斜位置 （b）莫爾條紋效果圖圖3-12 莫爾

8、條紋1莫爾條紋及其特性光柵尺上刻線本身不透光，但刻線間的縫隙能透光。將兩塊刻成間距相同的光柵尺疊放在一起使其保持有0.010.1mm的間距，并使兩塊光柵尺的線紋相交一個(gè)很小的角度，未傾斜的光柵尺稱為主光柵尺，傾斜的稱為指示光柵，即得如圖3-12（a）所示的莫爾條紋。從幾何學(xué)的觀點(diǎn)來看，莫爾條紋就是同類（或明或暗的）線紋交點(diǎn)的連線。由于光柵的衍射現(xiàn)象，實(shí)際得到的莫爾條紋如圖3-12（b）所示。 第35頁(yè)/共56頁(yè)37第36頁(yè)/共56頁(yè)38圖3-14 計(jì)數(shù)電路方框圖第37頁(yè)/共56頁(yè)39三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)單坐標(biāo)單坐標(biāo)第38頁(yè)/共56頁(yè)40第39頁(yè)/共56頁(yè)410 xx0 xx第40頁(yè)/共56

9、頁(yè)420fx 由于被測(cè)幾何量的真值（x0）不知道，故實(shí)用中常以被測(cè)幾何量的測(cè)得值x值替代真值x0，即fx第41頁(yè)/共56頁(yè)43第42頁(yè)/共56頁(yè)44第43頁(yè)/共56頁(yè)45（a）頻率直方圖 （b）正態(tài)分布曲線圖3-16 頻率直方圖和正態(tài)分布曲線第44頁(yè)/共56頁(yè)462221e2y式中 y概率分布密度； s總體標(biāo)準(zhǔn)偏差亦稱單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差； e自然對(duì)數(shù)的底，e=2.71828； d隨機(jī)誤差。 從上式可以看出，概率密度y與隨機(jī)誤差及總體標(biāo)準(zhǔn)偏差 有關(guān)。當(dāng) =0時(shí)，概率密度最大， ，概率密度最大值隨總體標(biāo)準(zhǔn)偏差大小的不同而異。如圖3-17所示的三條正態(tài)分布曲線1、2和3中， ，則 max12y1231max2max3maxyyy第45頁(yè)/共56頁(yè)47圖3-17 總體標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)隨機(jī)誤差分布特性的影響 顯然可見， 越小，曲線越陡，隨機(jī)誤差分布越集中，測(cè)量精度越高；反之， 越大，則曲線越平坦，隨機(jī)誤差分布越分散，測(cè)量精度就越低。第46頁(yè)/共56頁(yè)48 2201ed2tttt第47頁(yè)/共56頁(yè)49lim3 第48頁(yè)/共56頁(yè)501niixxniivxx2i11nivSnxSn第49頁(yè)/共56頁(yè)51第50頁(yè)/共56頁(yè)52（a）已定系統(tǒng)誤差 （b）線性未定系