检测技术 第3版 教学课件 作者 施文康 余晓芬 主编 第5章 长度测量技术-1.ppt

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1、第五章长度测量技术第一节长度测量概述第二节尺寸测量第三节形位误差测量第四节表面粗糙度测量第五节线位移测量第六节绝对距离测量1第一节长度测量概述一、长度检测的意义1、长度是生产实践中最常遇的被测量之一2、长度检测是常规计量项目中的基本项目3、长度是最基本的物理量之一零件尺寸机构位移形位误差十大计量项目：长度、热量、力学、电磁、电子、时间频率、光学、辐射、声学、化学体积＝长*宽*高速度＝位移/时间……2第一节长度测量概述二、长度的单位与基准1、长度的单位与国际基准国际单位制－“米”（m），这是长度的法定单位米的定义：1983年第17届国际计量大会又更新了米的定义，规定：1米是“光在真

2、空中于1/299792458秒的时间间隔内所经历路程的长度”，称为“米的国际基准”。18世纪末：“1米等于经过巴黎的地球子午线的四千万分之一”1889年在法国巴黎第一届国际计量大会，从国际计量局订制的30根米尺中选出一根作为统一的国际长度单位量值，称之为“国际米原器”（铂铱合金）。3第一节长度测量概述二、长度的单位与基准2、长度的实用基准光栅、磁栅、容栅、……(3)线纹尺：(2)量块：(1)光波波长：材料：线膨胀系数小、性质稳定、耐磨以及不易变形的合金钢材料量值：单值量具，两个工作面的距离，可以组合5种激光（He-Ne）波长形状：金属长方体带有刻线的尺4套别总块数级别尺寸系列/m

3、m间隔/mm块数19100,0,10.511.001,1.002,……,1.0091.01,1.02,……,1.491.5,1.6,……,1.92.0,2.5,……,9.10,20,……,1000.0010.010.10.51011949516105第一节长度测量概述三、长度测量的方法1、按测量手续划分：直接测量和间接测量例：用卡尺直接测量零件直径，卡尺读数即为被测直径值。D=20.01mm直接测量：直接对被测量进行测量，测量结果即为被测量的值。间接测量：先测量与被测量相关的其他量，然后按函数关系式求得被测量。例：用弓高弦长法测量大尺寸直径，读数为

4、弓高H和弦长L，计算得直径值D：特点：操作简单，精度较高特点：操作复杂，精度不高6第一节长度测量概述三、长度测量的方法2、按测量结果的性质划分：绝对测量和相对测量例：用刻度尺直接测量零件长度，刻度尺读数即为零件长度值。L=20.1mm绝对测量：仪器示值为被测量的绝对值。相对测量：先测量被测量与某个已知标准量的相对差值，然后测量结果加上标准量求得被测量。例：用比较仪测量零件长度，标准量为20mm量块，读数为+0.065mm，零件长度20.065mm被测目标测量设备被测目标测量基准测量设备特点：操作简单，测量范围大，精度不高特点：操作复杂，测量范围小，精度高7第一节长度测量概述三、长

5、度测量的方法3、按照测量器具与目标有无接触划分：接触测量和非接触测量接触测量：测量器具与被测目标相接触，例如：卡尺、千分尺、电感位移传感器、…非接触测量：测量器具与被测目标不接触，例如：电容位移传感器、激光传感器、测量显微镜…特点：测量过程可靠，但响应慢，存在测量力，易变形和划伤特点：响应快，无测力磨损和变形4、按照生产工艺过程划分：在线测量和离线测量（主动测量和被动测量）8第一节长度测量概述四、长度测量应遵循的原则1、阿贝原则(AbbePrinciple）测量实例：利用卡尺测量零件尺寸理论：L=D实际：L≠D?SDL原因：导轨不直→测量线与基准线不平行→量爪不平行→偏差误差的大

6、小与夹角大小有关，还与测量线与基准线之间距离有关。9阿贝原则：要求被测量的尺寸线应与标准量的尺寸线重合或在其延长线上。作用：此时由导轨直线度误差引起的测量误差是二阶误差，一般可以忽略不计第一节长度测量概述10第一节长度测量概述五、长度测量对环境的要求1、标准环境温度：尽可能接近标准温度，减小温差（日晒），并进行温度补偿标准环境：温度20℃，大气压力760mmHg（0.1MPa），湿度50％～60％长度参数比其他参数更容易受环境的影响，环境不同，测量结果不同2、实际环境气压：实时测量气压，并进行修正湿度：尽可能接近或低于标准湿度，实时测量并进行修正振动：远离振源，增加隔振措施（隔振

7、地基、减振平台）实际环境：存在较大偏差，对测量结果影响较大例：在20℃下100mm长金属零件，温度每变化1℃，尺寸变化约1m11第五章长度测量技术第一节长度测量概述第二节尺寸测量第三节形位误差测量第四节表面粗糙度测量第五节线位移测量第六节绝对距离测量12平面定位外圆定位第二节尺寸测量一、尺寸测量的一般过程1、定位定位：使被测件处于最佳方位，使实际测量量符合被测量的定义。要求：首先保证能按被测量的定义进行测量；选取尺寸及形状精度高的面为定位面；为保证可靠性，选择定位面时应遵守长度