现代测量技术报告

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1、上海第二工业大学现代测量技术报告所属学院专业名称所属班级学生姓名学生学号指导教师年月日目录一、论文（气动量仪测量不确定度的分析）……………二、实验1、螺纹相关参数的测量………………………三、实验2、三坐标测量机………………………………四、实验3、气动量仪……………………………………五、实验4、激光测量……………………………………气动量仪测量不确定度的分析MeasurementuncertaintyanalysisofPneumaticMeasuringInstruments摘要：气动量仪是测量精度较高的一种精密测量仪器，现已被广泛应用于各类零件的测量。为保证测量值传递的准确性和可靠性，需

2、定期对仪器进行校对和误差检验分析。本文就分度值为0.5µm的FT-5000系列浮标式气动量仪示值误差的产生来源加以分析。关键词：气动量仪、不确定度、误差Abstract:PneumaticMeasuringInstrumentsisaprecisionmeasuringinstrumentsofhigheraccuracy,nowithasbeenwidelyusedinmeasuringallkindsofparts.Toensuretheaccuracyofmeasurementvaluetransferandreliability,theregularcheckinginstrum

3、entanderroranalysisisnecessary.ThispaperanalysesthesourceoferrorofFT-5000seriesbuoytypegasmeasurementinstrumentswhosedividingvalueis0.5µm.Keywords:PneumaticMeasuringInstruments、uncertainty、error1.引言气动量仪是通过与各种气动测量头或气动测量装置配套使用，用比较测量法对被测工件的尺寸或形位参数进行精密测量的仪器。其基本的测量方法是以压缩空气作为介质，利用空气在管道中的流量或压力随管道的几何尺寸和形

4、状变化的特性，将尺寸量或位移量转换成流量或压力的变化量，从而实现测量[1]。因此气动量仪广泛应用于零件内径、外径的测量。因其又可和多种传感器搭配测量，亦被广泛用于汽车制造业、油嘴油泵生产行业等大批量生产流水线。作为一种长度的高精度测量仪器，其测量数据的准确行和可靠性将直接影响到公司的产品质量，所以对仪器定期的校对和误差检验分析是必不可少的。本文主要对其中应用较普遍的FT-5000浮标式气动量仪的不确定度产生的可能原因加以分析和评定。1.气动量仪的结构图1、气动量仪基本原理方框图[3]图2、浮标式气动量仪结构示意图[5]1—过滤器2—进气阀3—稳压器4—锥度玻璃管5—浮标6—分配室7—倍率

5、螺钉8—零位螺钉9输出接头1.FT-5000气动量仪的工作原理浮标式气动量仪是以空气为介质，利用空气流动的特性，把被测量的尺寸转换为相应空气流量变化的一种仪器，当压缩空气通过锥度玻璃管时，流量的变化就使得浮在玻璃管内浮标的位置作相应的变化，于是从刻度尺上，浮标位置的变化量就可以直接读出被测量尺寸的变化[2]。图3、压缩空气的流动路线及原理图浮标式气动量仪气路原理图如图2所示。压缩空气通过连接管进入过滤器，过滤器利用离心力原理分离水滴，由过滤元件过滤灰尘，也起到整流空气的作用。被净化的压缩空气镜稳压器，将压力控制成定压后经锥度玻璃管从测量头喷嘴处流出。随着喷嘴流出量的增多，与之成比例的，浮

6、标要保持平衡就会移到锥度玻璃管直径大的地方。浮标的位置有锥度玻璃管侧面的刻度值来读取。[1]2.气动量仪测量的不确定度分析[1][4]测量时在室温下进行，对普通内径零件进行测量时，其标准不确定度主要来自以下几个方面。4.1、客观及测量环境引起的误差（1）、气动量仪示值误差不确定度分量FT-5000系列浮标式气动量仪的基本放大倍数为10000倍，由产品说明书可知，在基准点内示值误差为：0.00005mm；示值变动性为：0.00003mm，因此零件制造误差分布是不可避免的。（2）、工件与标准件材质不同引起的误差分量气动量仪所用标准件的材料一般是合金钢，而被测件的材料则是多种多样，测量时通常是

7、在室温下进行，很容易由标准件和被测件之间不同的材料膨胀系数而产生测量误差。设测量温度是相同的，则温度误差Δ温可由下式表示：式中L—被测件长度a1—标准件材料的线膨胀系数a2—被测件材料的线膨胀系数t—测量时被测件和标准件的温度(摄氏温度）（3）、温度变化引起的测量误差分量温度的变化将会引起空气粘性的变化，即气阻的变化，通过查表可知空气的年度是随着温度的升高而做小幅度升高的。由于空气粘度的增大，使得流过微小间隙时空气的阻抗增大，在测量