第三章 测量技术基础

测量技术基础第三章第二节测量方法的分类第三节常用计量器具的技术指标第四节测量误差第一节测量的基本概念第一节测量的基本概念一测量的定义

q=LE计量单位测量值被测量值以确定被测对象量值为目的的全部操作。二测量过程的四个基本要素：1测量对象:在几何量测量中，被测对象是指长度、角度、表面粗糙度、形位误差等。2计量单位：用以度量同类量值的标准量。我国规定的法定计量单位中，长度单位为米（m),角度单位为弧度（rad)及度(。

)、(′)、秒(〞)3测量方法：指测量原理、测量器具和测量条件的综合。4测量精度：指测量结果与真值一致的程度。测量误差三、检测的一般步骤：

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确定被检测项目：明确需要检测的项目。

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设计检测方案：根据检测项目的性质、具体要求、结构特点、批量大小、检测设备状况、检测环境及检测人员的能力等多种因素，设计一个能满足检测精度要求，且具有低成本、高效率的检测预案。

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选择检测器具：按照规范要求选择检测器具，设计、制作专用的检测器具和辅助工具，并进行必要的误差分析。

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检测前准备：清理检测环境并检查是否满足检测要求，清洗标准器、被测件及辅助工具，对检测器具进行调整使之处于正常的工作状态。•

采集数据：安装被测件，按照设计预案采集测量数据并规范地作好原始记录。•

数据处理：对检测数据进行计算和处理，获得检测结果。•

填报检测结果：将检测结果填写在检测报告单及有关的原始记录中，并根据技术要求作出合格性的判定。量块用途：机械制造厂和各级计量部门的尺寸基准形状：长方形六面体使用原理：两测量面之间的距离确定其工作长度量块的分级：00（最高级）、0、1、2、3和k级量块的分等：1~6等；低一等的量块用高一等的量块做基准进行测量。我国生产的成套量块有17种规格。量块组合适用的原则：尽量减少量块组的量块数目，从消去需要数字的最小尾数开始选取。

按“级”使用时，以标记在量块上的标称尺寸作为工作尺寸，该尺寸包含其制造误差。按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸，该尺寸不包含制造误差，但包含了检定时的测量误差第二节测量方法的分类一按获得结果分：直接测量与间接测量

1直接测量：被测几何量直接由计量器具读出实测量即被测量游标卡尺被测件·2间接测量：实测量并非被测量；被测量的数值须由实测量的数值按一定的函数关系运算后获得。LHRR=+L28HH2二按比较的方式分：绝对测量与相对测量1绝对测量：从计量器具标尺上直接读出被测量的整个数值。---------千分尺和游标卡尺2相对测量：计量器具标尺上指示的值是被测量相对于标准量的偏差值。------比较仪测量标准值被测件调零偏差值三按同时测量参数的多少分：综合测量与单项测量1综合测量：同时测量零件上的几个有关参数，从而综合评定零件是否合格。用光滑极限量规检验工件时,通端能通过工件,止端不能通过工件时,则该工件是合格的.2单项测量：分别测量零件的各个参数。四按测量时是否有机械测量力分：接触测量与非接触测量接触测量：仪器的测量头与被测零件表面直接接触，并有机械作用力存在。被测表面杠杆测头轴线测量线2非接触测量：仪器的测量头与被测量零件表面不直接接触。----光学投影、气动测量仪等五测量的目的分：离线测量与在线测量1离线测量：零件加工后进行的测量---发现和剔除废品2在线测量：零件在加工过程中进行的测量----直接控制零件的加工过程，及时防止和消灭废品。反馈六按被测件与测量头在测量过程中的状态分：

静态测量与动态测量1静态测量：测量时，被测表面与测量头相对静止测量头测量表面2动态测量：测量时，被测表面与测量头有相对运动，反映被测参数的变化过程。发展趋势在线测量：将加工和测量紧密结合，从根本上改变了被动测量的局面。动态测量：提高测量效率，保证零件质量第三节常用计量器具的技术指标1刻度间距(a)：计量器具刻度标尺或度盘上两相邻刻线中心线间的距离。为了便于读数，刻度间距一般为1～2.5mm。刻度间距仪器标尺+_2分度值(i)：计量器具标尺上每刻线间距所代表的量值。一般长度计量器具的分度值有0.1、0.01、0.001、0.0005mm。仪器标尺刻度间距刻度值mm_+

3测量范围：在允许的误差极限内，计量器具所能测量的工件大小。测量范围>工件尺寸仪器测量范围（0～180）mm仪器标尺_+4示值范围：测量器具标尺上能显示的最低值到最高值的范围。示值范围>工件公差仪器标尺μm_+

示值范围注：绝对测量中，计量器具的测量范围=示值范围，如某些千分尺和卡尺等。相对测量中，如比较仪测量，示值是被测量相对于标准量的偏差值。5示值误差：计量器具示值减去对应被测量的真值所得的差值。6修正量：为消除系统误差，用代数法加到测量结果上的值。修正值等于负的系统误差。7示值的变动性：在相同的测量条件下，对同一被测量进行多次测量时，所测值的最大差异。9

不确定度：由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。8灵敏度（放大比）:计量器具指针对被测量变化的反应能力。

S=ΔL（被观测量增量）/ΔX（被测量增量）由测量器具的内在误差引起由测量温度、工件形状误差及测量方法误差等引起的不确定度。第四节测量误差一测量误差的定义二测量误差的分类三测量精度的概念四测量误差产生的原因一测量误差：测量结果与真值之差两种表示方法：（1）绝对误差

（2）相对误差--测量的绝对误差与被测量真值之比

L：测量结果L0：被测量真值二测量误差的分类系统误差：3粗大误差：根据测量误差的性质、出现的规律和特点，分为：2随机误差：1系统误差：在重复性测量条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得的结果的平均值与被测量的真值之差。处理方法：测量时，对所用测量方法和仪器，通过分析和实验、计算发现并消除。1）误差修正法2）误差补偿法3）误差分离法随机误差在相同的条件下，单次测量的结果与在重复性测量条件下对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。1）引起原因：由测量过程中许多难以控制的偶然因素或不稳定因素引起，随机误差的出现无规律可循。3）处理方法：分析和估算出误差值的变动范围，并通过取平均值的方法减小随机误差。

2）随机误差的分布规律—正态分布◆单峰性绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的次数多◆对称性绝对值相等，符号相反的误差出现的次数大致相等◆有界性一定测量条件下，随机误差绝对值不会超过一定界限◆抵偿性对同一量在同一条件下进行重复测量，其随机误差的算术平均值随测量次数的增加而趋于零。3.粗大误差

指超出在规定条件下预定的测量误差，即歪曲测量结果的误差。引起原因：

1）主观原因：读数不正确或操作不正确；

2）客观原因：外界环境的突然干扰。处理方法：按照一定的判定准则直接剔除。三测量精度的概念1正确度测量结果与真值的符合程度

反映系统误差的影响2精密度多次测量，测得值彼此之间的一致程度。