長度的標準和測量ppt課件(更新版)

　　

【正文】 寸即測桿的位移轉變為電信號實現尺寸測量的一種儀器 。例如檢定量塊：測頭與標準量塊接觸時，零級條紋位于 a＝－ l（格），測頭與被檢量塊接觸時，零級條紋位于 a=+4格，若儀器分辨力i=，則被測量塊相對于標準量的中心長度偏差為 i (a2a1)=+ 比較法測量 干涉測長是激光在幾何量測量中最重要的應用。 在工具顯微鏡上用光學靈敏杠桿測量端面定位孔的直徑時，可用兩種方法確定采樣點的位臵。圖是 19JA型萬能工具顯微鏡的投影裝臵圖。根據所要求的放大倍數，可更換物鏡。 玻璃平板 2位于尾座物鏡 5的焦平面上，玻璃刻度尺 8位于測座物鏡 6的焦平面上。該儀器主要進行絕對測量，但也可用于比較測量。測座 l和尾座 6可在儀器底座 7的導軌上移動和鎖緊。 不確定度 ： 177。 測長儀和測長機 工作臺 1上放臵被測件 2，通過測量軸體 4上的可換測量頭 3與被測件接觸測量。也可借助其它基準（如量塊）進行 比較測量 。由于采用比較測量法，因此當被測尺寸和標準尺寸有差異時，測桿就將沿著導軌做直線移動，從而推動平面反射鏡 P繞支點 O擺動。 光學比較儀由 光較儀管 和 支架座 組成。上述可知，這種量儀的精度已大大超過其它機械傳動式量儀， 通常用作比較測量。 ， 177。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為 。數顯卡尺的測量范圍為 O～ 150 mm，分度值為 mm，測深為 0～ 115 mm。 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。 、容柵的柵距和感應同步器的線距。 ? 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 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。 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。 ? 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。 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。 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。 ? 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。 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。扭簧測微儀的靈敏度很高，其分度值一般為 ， ， ， ， 相應的示值范圍為 177。 1%至%，回程誤差近似為零。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。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。可以對長度進行 絕對測量 。測長機常用于絕對測量。 圖的讀數為 mm。 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。刻線尺 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。顯微鏡讀數系統由目鏡和物鏡組成。 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。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。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。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。互感式也分為氣隙式和螺管式兩種。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。如游標卡尺、千分尺、測長儀、測長機、工具顯微鏡等。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。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。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。 單坐標、雙坐標、三座標及多坐標。 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。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。賓尼（ Gerd Binnig）博士和海 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