《技术测量基础》课件

《技术测量基础》本课程旨在介绍技术测量的基本概念、方法和应用，为学生学习相关专业课程打下坚实的基础。课程概述课程目标了解技术测量的基本概念，掌握常用的测量方法，并能够运用测量技术解决实际问题。课程内容涵盖测量基础知识、常用测量工具、机械量、几何量、表面质量、电气量、温度、压力、流量、时间和频率、变形与应力、振动和噪声、环境参数等测量技术。测量的基本概念定义测量是指用特定方法和仪器确定被测量的物理量的大小或数值的过程。目的测量是为了获取被测量的真实值，以便对被测对象进行分析、评价或控制。原则测量要遵循准确性、可靠性和可重复性原则。测量单位和量度国际单位制国际单位制(SI)是目前世界上通用的单位制，包含七个基本单位：米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉。量度量度是指将物理量与相应的单位进行比较，从而得到该物理量的数值的过程。测量过程的误差分析误差类型系统误差、随机误差、偶然误差。精度指测量结果的离散程度，反映了测量仪器的分辨能力。准确度指测量结果与真实值之间的接近程度，反映了测量结果的可靠性。测量工具的种类和选择1基本测量工具游标卡尺、千分尺、螺旋测微仪、量角器等。2特殊测量工具光学投影仪、三坐标测量机、激光测距仪等。3选择原则根据测量对象、测量精度要求和测量环境选择合适的测量工具。机械量的测量长度使用游标卡尺、千分尺、螺旋测微仪等工具测量长度、宽度、厚度等尺寸。角度使用量角器、角度计等工具测量角度。体积使用体积计、排水法等方法测量体积。质量使用天平、电子秤等工具测量质量。工件几何尺寸的测量1直线度测量直线偏离理想直线的情况。2平面度测量平面偏离理想平面的情况。3圆度测量圆形偏离理想圆形的情况。4圆柱度测量圆柱形偏离理想圆柱形的情况。表面质量的测量表面粗糙度测量表面微观几何形状的偏差，使用表面粗糙度仪。表面光洁度评定表面光滑程度和反射光线的均匀程度，使用光学测量仪器。光学测量技术1显微镜放大微小物体，用于观察工件的表面形貌和微观结构。2投影仪将工件的轮廓投影到屏幕上，用于测量尺寸、形状和表面缺陷。3干涉仪利用光波干涉原理测量物体表面形貌，精度高。电气测量技术1电压使用电压表测量电势差。2电流使用电流表测量电流强度。3电阻使用电阻表测量电阻。4频率使用频率计测量信号的频率。温度测量热电偶利用两种不同金属之间的温差产生电动势来测量温度。热电阻利用金属电阻随温度变化的特性测量温度。红外测温仪利用物体发射的红外辐射来测量温度。压力测量流量测量容积式流量计通过测量一定时间内流体体积的变化来测量流量。质量式流量计通过测量一定时间内流体质量的变化来测量流量。时间和频率的测量石英晶体振荡器利用石英晶体的振荡频率来计时，精度高。原子钟利用原子跃迁频率来计时，精度极高。变形与应力的测量应变片利用金属丝电阻随应变变化的特性测量应变。光学方法利用光学干涉原理测量变形。振动和噪声的测量振动传感器测量物体的振动频率、振幅和加速度。噪声计测量环境噪声的声压级。环境参数的测量1温度测量空气、水、土壤等环境介质的温度。2湿度测量空气中的水蒸气含量。3光照测量光照强度。4气压测量大气压强。测量数据的处理与分析1数据采集使用数据采集系统或仪器将测量数据记录下来。2数据处理对数据进行整理、分析和计算，消除误差，提取有用的信息。3数据分析利用统计方法、图表等工具对数据进行分析，得出结论。测量系统的校准与维护1校准将测量系统与标准进行比较，保证测量结果的准确性。2维护定期对测量系统进行保养、维修，确保其正常运行。测量标准和计量管理国家标准国家颁布的测量标准，规定了测量方法、单位和误差限度。计量管理对测量仪器进行定期检定，确保其符合国家标准。测量自动化与信息化自动化测量利用计算机技术和传感器技术实现测量过程的自动化控制。信息化测量利用信息技术将测量数据进行存储、处理和传输，实现测量数据的共享和管理。测量中的安全与伦理安全操作严格遵守测量仪器的操作规程，防止人身伤害和设备损坏。伦理规范保证测量数据的真实性、准确性和完整性，不进行虚假测量。测量技术的前沿发展纳米测量测量纳米尺度下的物体尺寸和形貌，用于纳米材料和器件的研制。量子测量利用量子效应提高测量精度，应用于高精度时间、频率、重力等测量。生物测量测量生物体内的物理参数，用于医学诊断和治疗。案例分析1：机械产品检测1尺寸测量利用游标卡尺、千分尺等工具测量机械零件的尺寸。2几何形状测量使用光学投影仪、三坐标测量机等工具测量零件的几何形状偏差。3表面质量检测使用表面粗糙度仪测量零件表面的粗糙度。案例分析2：电子产品测试功能测试验证电子产品的功能是否正常，例如测试电路的通断、信号的传输等。性能测试测试电子产品的性能指标，例如测试电流、电压、频率等参数。可靠性测试测试电子产品的可靠性，例如测试产品的寿命、抗干扰能力等。案例分析3：工业过程监测过程参数监测利用传感器和数据采集系统监测工业过程中的温度、压力、流量等参数。过程控制根据监测数据进行分析和控制，保证工业过程的安全性和稳定性。案例分析4：生物医学检测1血液分析测量血液中的各种成分，例如红细胞、白细胞、血红蛋白等。2心电图检测记录心脏的电活动，用于诊断心脏病。3影像诊断利用X射线、CT、MRI等技术对人体进行影像扫描，用于诊断疾病。案例分析5：能源环境监测大气污染监测测量空气中的污染物浓度，例如二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等。水质监测测量水中的污染物浓度，例如重金属、有机物等。