長度的標準和測量ppt課件(已修改)

　

【正文】 長度測量 長度單位：米的定義 ? 三次定義 ? 我國的長度單位是米。在 1983年第十七屆國際計量大會上正式通過米的新定義如下： “ 米是光在真空中 1／ 299792458秒的時 間內所經過的距離。 ” 米原器 通過計量檢定，將國家計量標準器（基準）所復現的計量單位的量值，通過標準 ， 逐 級傳遞到工作用的計量器具，以保證對被測對象所測得量值的準確和一致。這個過程稱為量值傳遞。 長度量值傳遞 目前，在實際工作中常使用下述兩種 實物基準 ： 量塊和線紋尺 。首先由穩定激光的基準波長傳遞到基準線紋尺和一等量塊，然后再由它們逐次傳遞到工件，以確保量值準確一致。 長度測量的標準量 標準量是體現測量單位的某種物質形式，具有較高的穩定性和精確度。 ? 光波波長 ：直接使用米定義咨詢委員會推薦使用的五種激光和兩種同位素光譜燈的任一種來復現。 ? 量塊 是由兩個相互平行的測量面中心之間的距離來確定其工作長度的一種高精度量具。 ? 量塊是單值量具，即一個量塊只有一個尺寸，為了滿足一定尺寸范圍的不同尺寸要求，量塊可以組合使用。 ? 量塊的公稱尺寸和實測尺寸。量塊的公稱尺寸一般都刻印在量塊上。刻在量塊上的公稱值與該量塊的實測值之差即為量塊的示值誤差。 ? 量塊的精度分級又分等。 ?量塊按 制造精度 分為 0、 4級 ，其中 0級精度最高， ?按 檢定精度 分為 6等 ，其中 1等精度最高。 ?量塊分級的根據是量塊中心長度的允許偏差、平面平行性及研合性質；量塊分等的根據是量塊中心長度測量的極限誤差、平面平行性及研合性質量。 ? 量塊按級使用時，用其中心長度的 公稱尺寸 ，因此測量結果中包含了量塊實測尺寸對其公稱尺寸的偏差，即中心長度的 制造偏差 。 ? 量塊按等使用時，用其中心長度的 實測尺寸 ，因此測量結果中包含了實測尺寸對其真實尺寸的偏差，即中心長度的 測量誤差 。 ? 量塊精度分級又分等，其目的就是 借助高精度的測量方法，來彌補制造精度的不足 。 ? 因此，在高精度的科學研究、測量工作中應按等使用，而在一般測量時可按級使用，以簡化計算 。 量塊 “ 等 ” 和 “ 級 ” 之間的關系是： （ 1） 對 研合性及平面平行性偏差 規定為： l、2等與 0級， 4等與 2級， 6等與 4級分別相同 。因此，欲檢定 2等量塊時，必須選擇不低于 0級精度的量塊；檢定 4等量塊則必須選擇不低于 2級精度的量塊， 檢定 5等量塊必須選擇不低于 3級精度的量塊。 （ 2） “ 等 ” 和 ‘ 級 ” 可以代替使用。 例如， 0、 2級量塊的中心長度制造極限偏差分別與 5等量塊的中心長度測量極限誤差相同，因此， 0、 l、 2級 量塊可分別代替 5等 量塊來使用。 、容柵的柵距和感應同步器的線距。 ①測量效率高； ②容易實現數字顯示和自動記錄，因而讀數直觀，提高了讀數精度，而且工作可靠； ③可以實現測量自動化和自動控制。 黑白透射光柵 感應同步器的繞組 長度測量的基本原則 ——阿貝原則 長度測量的基本原則是阿貝原則 :在長度測量時，為了保證測量的準確， 應使被測零件的尺寸線 (簡稱被測線 )和量儀中作為標準的刻度尺 (簡稱標準線 )重合或順次排成一條直線 。符合阿貝原則的測量，其示意圖：可盡量減小導軌 直線度誤差 對測量結果的影響。 ? 游標量具 應用游標讀數原理（圖 3一 1）制成的量具叫游標量具。它在機械制造業中應用十分廣泛，包括游標卡尺，高度游標卡尺、深度游標卡尺等，可分別用于測量內外尺寸、高度、深度等。 游標量具具有結構簡單，使用方便，測量范圍大以及用途廣、使用壽命長等優點。 1. 游標讀數原理 游標量具讀數部分主要是由尺身與游標組成，其原理是利用尺身刻線間距與游標刻線間距差來進行小數讀數，如圖 3－ 1所示。 長度計量中常用的量具與量儀 Vernier Caliper 圖 3－ 2所示為三用卡尺，其測量范圍一般為 0－ 125和 0一 150mm兩種。 尺身刻線間距每小格為 l mm，在游標長度 49mm內刻 50格，即游標上的每一刻線間距為 ，也就是游標與尺身的刻線間距差為 。因此當游標零位線與尺身零位線對準時，除最后一很線與尺身第 49根刻線對準外，其它游標刻線都不與尺身刻線對準。當移動游標時，游標向右移動 ，則尺身的第一很刻線對準游標的第一很刻線；移動 ，尺身和游尺身和游標的第二根刻線相對準。依此類推， 所以游標在 l mm內向右移動的距離，是由游標刻線與尺身刻線相對準時的游標刻線所決定。 根據這個道理，游標沿尺身移動，即可使尺身和游標上的某一刻線對準，從而得出被測長度尺寸的毫米整數和小數部分，其讀數方法如下： 首先讀出 游標零刻線所指示的左邊 尺身上 的 毫米刻線整數 ；然后 觀察 游標刻線與尺身刻線 對準時的格數 ，將游標對準的 格數乘以游標讀數值，即為毫米小數 ；最后將毫米整數與毫米小數 相加 ，即得被測工件的尺寸讀數。 如圖 8— 2所示，游標讀數值為 ， 則被測工件尺寸為 2十 ＝ 。 ? 近十年來發展了一種不用游標讀數的新型卡尺，即數顯卡尺（又稱為電子卡尺），其示意圖如圖 3－ 4所示。數顯卡尺的測量范圍為 O～ 150 mm，分度值為 mm，測深為 0～ 115 mm。數顯卡尺主尺上裝有高精度的齒條，用齒條作為傳動機構，帶動一個圓形柵格片轉動，用光電脈沖計數原理，將卡尺量爪的位移量轉變為脈沖電訊號，通過計數器和顯示器將測量尺寸用數字顯示出來。數顯卡尺的電子部分裝有存儲器、置零裝置和公英制換算裝置。177。 ～ 177。 目前我國生產的游標卡尺的測量范圍和游標讀數值： 測微量具是機械制造中常用的精密量具，它是利用 精密螺旋副 進行測量，而以 微分筒和固定套筒 上的刻度進行讀數的一種機械式量具。精密螺旋副的螺距為 ， 由于測微螺桿的精度受到制造工藝的限制，其移動量通常為 25 mm。 Outside Micrometers Outside Micrometers 外徑千分尺 測微量具是應用螺旋副傳動原理，將角位移轉變為直線位移，直線位移的各行程與螺旋轉角成正比，其數學表達式為 測微量具 讀數： 2．測微量具的 讀數機構和讀數方法 讀數機構由固定套筒和微分筒組成，如圖所示。在固定套筒上刻有縱刻線，作為微分筒讀數的基準線，縱刻線上下方各刻有 25個分度，每個分度的刻線間距為1mm，上下刻線的起始位臵錯開 ，微分量具中測微螺桿的螺距一船都是 ，微分筒圓周斜面上刻有 50個分度，因此當微分筒旋轉一周時，測微螺桿軸向位移 ，微分筒旋轉一個分度時 (即 1／ 50轉 )，測微螺桿移動 ，故常用千分尺的讀數值