现代测量技术分解

现代测量技术分解第一页，共30页。测量技术的基本概念测量：在机械制造中，技术测量主要是研究对零件和设备几何参数进行测量和检验。所谓测量，就是将被测的量（如长度、角度、表面粗糙度等）与具有计量单位的标准进行比较，从而确定被测量的量值。用公式表示为：L=Eq式中L——被测值；q——比值；E——计量单位。第二页，共30页。一个完整的测量过程包括四个要素：1、被测对象2、计量单位3、测量方法4、测量精度第三页，共30页。1、被测对象在几何量的测量中，被测对象是指长度、角度、表面粗糙度和形位误差等第四页，共30页。2、计量单位用以度量同类物理量量值的标准量。我国规定的法定计量单位（公制）中，长度计量的基本单位是米（m）；角度单位用度（°）、分（′）、秒（″）。另有一种常用单位是英制（码、英寸）第五页，共30页。计量单位“米”的由来国际单位制的长度单位“米”起源于法国。通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为长度单位──米以铂依合金（90％的铂和10％的铱）制造的米原器作为长度的单位。1983年10月在巴黎召开的第十七届国际计量大会上米的新定义，米是1／299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度”。第六页，共30页。码的由来英皇亨利一世在位时，曾亲自组织有关人员讨论一码(yard，缩写为yd.,合英尺，约91.4cm)到底应该定为多长，大臣们为此各抒己见，争论不休。在一旁听得不厌烦的大英皇帝，一急之下，顾不上尊严，一拍大腿，伸手指着臣下道：笨蛋，一码就是从我的鼻尖到我的食指尖之间的长度。码就是这样在一气之下随便地定下来的。第七页，共30页。英寸的由来英寸(inch,缩写为in.)在荷兰语中的本意是大拇指，一英寸就是一节大拇指的长度。当然人的大拇指的长度也是长短不一的。14世纪时，英皇爱德华二世颁布了“标准合法英寸”。其规定为：从大麦穗中间选择三粒最大的麦粒并依次排成一行的长度就是一英寸。第八页，共30页。3、测量方法是指在进行测量时所采用的测量原理、测量器具和测量条件的总和。第九页，共30页。4、测量精度是指测量结果与真值的一致程度，它体现了测量结果的可靠性。第十页，共30页。5、测量条件是指测量时零件和测量器具所处的环境，如温度、湿度、振动和灰尘等。测量时基准温度为20℃。一般计量室的温度是控制在20±（2~0.5）℃，精密计量室的温度控制在20±（0.05~0.03）℃，同时还要尽可能使被测量零件与计量器具在想同温度下进行测量，计量室的相对湿度应50%~60%为适宜，还应远离振动源，清洁度更高等。第十一页，共30页。计量器具与测量方法一、计量器具的分类1、按用途分2、按结构和工作原理分二、测量方法的分类根据不同的测量目的，测量方法有不同的分类

第十二页，共30页。按用途分(1)标准计量器具是指测量时体现标准量的测量器具。通常用来校对和调整其他计量器具，或作为标准与被测几何量进行比较。如线尺、量块、多面棱体等。(2)通用计量器具是指测量时体现标准量的测量器具。通常用来校对和调整其他计量器具，或作为标准与被测几何量进行比较。如线尺、量块、多面棱体等。(3)专用计量器具是指用于专门测量某种或某个特定几何量的计量器具。如量规，圆度仪，基节仪等。第十三页，共30页。按结构和工作原理分1）机械式计量器具是指通过机械结构实现对被测量的感受、传递和放大的计量器具。如机械式比较仪，百分表和扭簧比较仪等。2）光学式计量器具是指用光学方法实现对被测量的转换和放大的计量器具。如光学比较仪、投影仪、自准直仪和工具显微镜等。3）气动式计量器具是指靠压缩空气通过气动系统时的状态（流量或压力）变化来实现对被测量的转换的计量器具。如水柱式和浮标式气动量仪等。第十四页，共30页。4）电动式计量器具是指将被测量通过传感器变为电量，再经变换而获得读数的计量器具。如电动轮廓仪和电感测微仪等。5）光电式计量器具指利用光学方法放大或瞄准，通过光电元件再转换为电量进行检测，以实现几何量的测量的计量器具。如光电显微镜、光电测长仪等。第十五页，共30页。1、按是否直接测量被测参数可分为直接测量和间接测量。2、按计量器具的读数是否直接表示被测尺寸分为绝对测量和相对测量。3、按被测表面与计量器具的测量头是否接触可分为接触测量和非接触测量。4、按零件上同时被测的参数多少可分为单项测量和综合测量。5、按技术测量在加工过程中所引起的作用可分为主动测量和被动测量。6、按被测零件在测量过程中所处的状态可分为静态和动态测量。第十六页，共30页。现代测量的发展1、在线测量（扫描）2、非接触测量，发展迅速（精度高、速度快、主观误差减少）3、测量方式多样化发展（传感器、便携测量仪器、虚拟仪器）4、测量尺寸继续向两个极端发展（大、小）5、实现各种标定方式（三坐标标准球、GPS）6、实现数字化、进行逆向工程第十七页，共30页。测量误差测量误差的概念不管我们使用多么精确的测量器具，采用多么可靠的测量方法，都不可避免地会产生一些误差。测量误差的分类:第十八页，共30页。根据测量误差的性质和特点，可分为系统误差、随机误差和粗大误差。1、系统误差指对同一量重复多次测量时，它的误差大小符号固定不变或按一定规律变化。（量仪误差）2、随机误差是指在相同条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号以不可预定的方式变化着的误差。（大小、方向不一致变化量不大，可用多次平均法）3、粗大误差是指由于测量不正确等原因引起的明显超出规定条件预计差限的那种误差。（基本是人为的，变化量大）第十九页，共30页。机械量测量的主要内容位移及尺寸测量应变及应力的测量和分析力和力矩的测量压力的测量流体流量的测量温度测量运动测量声学测量第二十页，共30页。课程的主要内容激光量仪测量机床精度零件精度测量第二十一页，共30页。激光测量激光的优点方向性好（定位精度高）单色性好（谱线纯）具有长距离测量性能相干性强（抗干扰强）第二十二页，共30页。激光的种类

按激发物质分红宝石、钕玻璃、氖气、氩气、氮气、半导体、有机染料等第二十三页，共30页。激光的用途生产用途：测量、焊接、切割、淬火、雕刻、打印机、舞台灯光等等医学用途：美容、手术刀、眼科治疗等等军事用途：制导炸弹、高能武器、测距等等第二十四页，共30页。光动公司生产多谱勒激光量仪分辨率为0.01微米，测量范围15~100米，允许每秒4米测速。测量所用的激光器为氦-氖混合气体激光器工作原理：利用激光多谱勒激频差效应原理（光移频差或光程差），激光器射出光程，经平行反射光镜返回到侦测器（回程光接收器），移动时产生的频差（光程差）来测量物体形位误差或直线距离。第二十五页，共30页。激光量仪应用测量长度测量图形运动三轴、四轴立体测量测量角度测量直线度、平面度测量垂直度、平行度测量圆转台精度第二十六页，共30页。零件精度测量三坐标测量机测量万能工具显微镜测量投影仪测量第二十七页，共30页。防水、防风、透气面料。

面料的神奇之处、就在于由专利技术制成的白色薄膜。此薄膜每平方厘米由90亿个小孔组成，这