《長度的標準和測量》ppt課件-預覽頁

　

【正文】 的示值范圍為 177。 177。 1%至%，回程誤差近似為零。當測桿 1有微小的位移上升或下降時，則帶動杠桿 2擺動，杠桿 2的擺動將使扭簧片伸長或縮短，使扭簧片在中央處發生扭轉，從而使連在扭簧片中間的指針 4偏轉一角度，其大小與拉簧片的伸長或縮短的大小成比例。用光學計在相應的測量條件下，以四等或五等量塊為標準可對五等或六等量塊進行檢定，還可以測量圓柱形、球形、線形等工件的直徑以及各種板形工件的厚度。 被測件最大長度 : 180mm 立式光學計的主要部件是光較儀管，光較儀管的工作原理是自準直光管和正切杠桿機構的組合。此時反射光束匯聚于象點 C”， C與 C”之間的距離應按下式計算： 測量時，應先調整零位，即平面反射鏡的鏡面與光較儀中的光軸相垂直。 177?？梢詫﹂L度進行 絕對測量 。由內裝 100mm線紋標尺的量軸和細分值為 的讀數顯微鏡所組成。測長機常用于絕對測量。 測量軸體的軸線上固定有基準標尺 (玻璃刻尺 )5，其上有 l01條刻線，刻度間隔為 1mm。 圖的讀數為 mm。萬能測長儀除了 對外尺寸進行直接和比較測量 之外，還可配合儀器的內測附件 測量內尺寸 。 臥式測長儀（萬能測長儀） 臥式測長儀的毫米刻線尺和測量軸水平臥放在儀器的底座上，并可在底座的導軌上作左右方向的移動；它主要由 底座 測座 萬能工作臺 5和尾座 6組成。測量軸中裝有毫米刻線尺作為標準尺，標準尺和測量軸一起移動。 測長機是機械制造中測量大尺寸的精密儀器，儀器的種類很多，按其測量范圍來分，有 1， 2，3， 4， 6m，甚至還有 12m的。由于分劃板位于物鏡組11的焦平面上，故光線通過分劃板 14后，經直角棱鏡 12和物鏡組 II后便形成平行光束，經過同樣焦距的物鏡組 9和棱鏡 8后，使分劃板 14成象于刻線尺 7上 (因刻線尺 7亦放臵在物鏡組 9的焦平面上 )?？叹€尺 7上從 0到 100mm內共有刻線 1000條．故每格為 ；分劃板 14共有 10塊，每塊相距100mm，在每一塊上面刻著兩條刻線和 0，1， 2， …， 9之間的一個數字，分別代表每一塊分劃板距刻線尺 7零刻線的距離的分米數值。 被測件 AB位于物鏡的物方焦點 F1之外，但不超過距物鏡兩倍焦距的距離，被測件被物鏡放大成一倒立的實象 A’B ，此實象位于目鏡的物方焦面右方的 分劃板上 ，經目鏡再次放大在明視距離 J＝ 250mm處成一可從目鏡視場中看到的虛象 A39。顯微鏡讀數系統由目鏡和物鏡組成。萬能工具顯微境則借助于在以器工作臺縱橫移動方向上放臵的兩支精密刻線尺的讀數來確定。 為了減輕測量人員眼睛的疲勞以及人眼帶來的讀數誤差，近年來已普遍采用投影讀數的方法。讀數時，旋轉讀數鼓輪使毫米刻線影象位于某一光縫正中。僅當測桿中心線與顯微鏡光軸重合時，雙刻線的象位于米字分劃板的中心位臵。一束被分光面 A反射后，射至可調反射鏡 5，返回后透過分光鏡射向物鏡 9；另一束光透過分光鏡 6及補償鏡 7，射至與測桿相連的反射鏡 8，反射后經補償鏡 7再在 A面反射也進人物鏡 9，兩束光產生干涉，物鏡 9將干涉條紋放大并成像在分劃板 10上。根據測頭先后與標準件及被測件接觸時 零級條紋位置間的距離，即可測得被測量相對于標準量的偏差值。目前在幾何量測量中最重要的激光技術是用光電轉換、條紋計數等方法來測量長度，這種方法具有精度高、速度快、量程大、能不接觸測量及自動測量等許多優點。當工作臺連續移動時，由于兩束光的光程差的變化，而得到明暗相間的干涉條紋的變化，黑白條紋的變化變為光信號并經反射鏡 8和 9，照射到光敏元件 10上，光敏元件接收后轉換為電信號，再經放大、整形、脈沖變換等電路，最后由可逆計數器計下脈沖數。 電動量儀種類很多，一般可分為電感式、電容式、和光電式等。互感式也分為氣隙式和螺管式兩種。當被測工件尺寸發生變化時，引起測桿向上或向下移動，使空氣隙的厚度 ?也隨之改變。要求氣隙變化為原始氣隙 1／ 5，即 ，所以這類傳感器的示值范圍和測頭行程均較小。這種傳感器在實際使用時常采用差動連接的一對線圈。如游標卡尺、千分尺、測長儀、測長機、工具顯微鏡等。如杠桿百分表，扭簧式比較儀、光學比較儀、接觸式干涉儀、電感測微儀等。顯然，現有的傳統測量方法和儀器是難以完成任務的，迫切地要求提出新的測量方法，下面將介紹幾個測量方法的實例。 夫瑯和費衍射原理 當光源和衍射場 (即屏幕 P)都距衍射物 (小孔、狹縫等 )無限遠 時的衍射稱為夫瑯和費衍射 (或平行光衍射 )，實際上只要光源、屏幕離衍射物有 足夠大的距離 部可認為是夫瑯 和費衍射。由圖可見，隨著衍射角 ? 的增加，亮條紋的光強將迅速降低，暗點位置是等距分布的。我們采用激光作為光源，由于其發散角很小，可認為是平行光，所以可免除透鏡 L1；并將衍射屏幕放臵離細絲較遠處 (譬如 l＞ 500mm)，這樣又可免除透鏡 L2。光纖直徑的測量 如圖所示，激光束經分光鏡 1后，分成固定能量的兩來光：一束光透過分光鏡 1，經透鏡 2會聚到被測光導纖維3上，于是在曲率方向上將光束擴展為一條很長的亮線照到透鏡 4上，透鏡 4的通光孔徑限制了進入透鏡的擴展亮線的長短，同時將這部分光線會聚于光電二級管 5上，其電信號通過直流放大器后輸入比較器的右端；而另一束光則作為比較光束直接照到光電二級管 6上，輸入直流放大器中進行放大，并輸入比較器的左端，由于光導纖維 3直徑的變化，所擴展的亮線 bb’的長短也發生變化，而被光電二極管 5接收的 aa’的能量也會有所變化。 在測量時兩個滾柱 3能在其整個長度上與被測件 5接觸，從而能保證儀器在測量時的正確位置。 單坐標、雙坐標、三座標及多坐標。 三坐標測顯機按其精度來說可以分為兩大類：一類是精密型萬能測量機 (UMM)，一般放在有恒溫條件的計量室內，用于精密測量，分辨率為， 1um或 2um，也有達到 ；另一類是生產型測量機 (CMM)，一般放在生產車間，用于生產過程的檢測，并可進行本道工序的精加工，分辯率為 5um或 10um，小型生產測量機也有 1um或 2um的。 除常規精密測量外，還可以進行高精度曲面掃描測量，可輔助進行逆向設計。 特點：量值?。ㄐ∮?1mm)，變化頻率高，所以粗糙度測 量方法必須具有 分辨率高和頻響快 的特性。比較常見的是利用與傳感器殼體安裝成一體的導頭建立相對測量基準。 裝有測針 T的杠桿 M固定在繞有線圈的磁鐵中心樞軸上，觸針垂直位移改變磁鐵兩端的空氣隙，轉換為電感線圈的電感量變化，從而對載波信號進行調制，產生交變電流，然后再通過解調器獲得截面輪廓信號，送入下級放大和運算電路。賓尼（ Gerd Binnig）博士和海 exp（－２ｋｄ） ,Ｖ是探針與樣品之間的電壓，ｄ為樣品與針尖距離， k為常數。 我們可以把掃描隧道顯微鏡的工作過程總結為：利用探針針尖掃描樣品，通過隧道電流獲取信息，經計算機處理得到圖象。 原子力顯微鏡同樣具有原子級