检测技术 第3版 教学课件 作者 施文康 余晓芬 主编 第3章 位移测量.ppt

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1、第四章长度测量4.1基本概念我国和国际的长度单位是米。在1983年第十七届国际计量大会上正式通过米的新定义如下：“米是光在真空中1／299792458秒的时间内所经过的距离。”4.1.1长度单位：米的定义米原器4.1.2长度量值传递目前，在实际工作中常使用下述两种实物基准：量块和线纹尺。首先由稳定激光的基准波长传递到基准线纹尺和一等量块，然后再由它们逐次传递到工件，以确保量值准确一致。4.1.3长度测量的标准量标准量是体现测量单位的某种物质形式，具有较高的稳定性和精确度。光波波长：直接使用米定义咨询委员会推荐使用的五种激光和两种同位素光谱灯的任一种

2、来复现。量块是由两个相互平行的测量面中心之间的距离来确定其工作长度的一种高精度量具。量块是单值量具，可以组合使用。量块的公称尺寸和实测尺寸。量块的精度分级又分等量块按制造精度分为0、1、2、3、4级，其中0级精度最高，按检定精度分为1、2、3、4、5、6等，其中1等精度最高。量块“等”和“级”之间的关系是：（1）对研合性及平面平行性偏差规定为：l、2等与0级，3、4等与1、2级，5、6等与3、4级分别相同。（2）“等”和‘级”可以代替使用。例如，0、1、2级量块的中心长度制造极限偏差分别与3、4、5等量块的中心长度测量极限误差相同，因此，0、l、2

3、级量块可分别代替3、4、5等量块来使用。3.光栅、容栅的栅距和感应同步器的线距。①测量效率高；②容易实现数字显示和自动记录，③可以实现测量自动化和自动控制。黑白透射光栅感应同步器的绕组4.1.4长度测量的基本原则阿贝原则：在长度测量时，为了保证测量的准确，应使被测零件的尺寸线(简称被测线)和量仪中作为标准的刻度尺(简称标准线)重合或顺次排成一条直线。符合阿贝原则的测量，可尽量减小导轨直线度误差对测量结果的影响。游标量具应用游标读数原理（图3一1）制成的量具叫游标量具。它在机械制造业中应用十分广泛，可用于测量内外尺寸、高度、深度等。1.游标读数原理游

4、标量具读数部分主要是由尺身与游标组成，其原理是利用尺身刻线间距与游标刻线间距差来进行小数读数，如图所示。4.2.1长度计量中常用的量具与量仪4.2长度尺寸的测量VernierCaliper图4－2所示为三用卡尺，其测量范围一般为0－125和0一150mm两种。其读数方法如下：首先读出游标零刻线所指示的左边尺身上的毫米刻线整数；然后观察游标刻线与尺身刻线对准时的格数，将游标对准的格数乘以游标读数值，即为毫米小数；最后将毫米整数与毫米小数相加，即得被测工件的尺寸读数。如图4—2所示，游标读数值为0.10mm，则被测工件尺寸为2十0.30＝2.30mm。

5、近十年来发展了一种不用游标读数的新型卡尺，即数显卡尺（又称为电子卡尺），数显卡尺的测量范围为O～150mm，分度值为0.01mm，测深为0～115mm。数显卡尺的电子部分装有存储器、置零装置和公英制换算装置。±0.03mm～±0.05mm测微量具是机械制造中常用的精密量具，它是利用精密螺旋副进行测量，而以微分筒和固定套筒上的刻度进行读数的一种机械式量具。精密螺旋副的螺距为0.5mm，由于测微螺杆的精度受到制造工艺的限制，其移动量通常为25mm。OutsideMicrometers外径千分尺测微量具测微量具是应用螺旋副传动原理，将角位移转变为直线位移

6、，直线位移的各行程与螺旋转角成正比，其数学表达式为L——测微螺杆的移动距离（mm）——测微螺杆的旋转角度（rad）P——测微螺杆的螺距（mm）读数：14.10mm2．测微量具的读数机构和读数方法读数机构由固定套筒和微分筒组成，如图所示。在固定套筒上刻有纵刻线，纵刻线上下方各刻有25个分度，每个分度的刻线间距为1mm，微分量具中测微螺杆的螺距一船都是0.5mm，微分筒圆周斜面上刻有50个分度，因此当微分筒旋转一周时，测微螺杆轴向位移0.5mm，微分筒旋转一个分度时，测微螺杆移动0.01mm，故常用千分尺的读数值为0.01mm。表类量具此类量具的主要原

7、理是将测量杆微小直线位移通过适当的放大机构放大后而转变为指针的角位移，最后由指针在刻度盘上指示出相应的示值。钟表式百分表分度值为0.01mm杠杆齿轮式测微仪图(a)仪器的外形图(b)仪器结构原理图测杆微小的直线位移经杠杆齿轮机构放大后变为指针的大位移。此种仪器一般用于比较测量，因此刻度尺的示值范围多取为±0.1mm其放大比K为:光学比较仪（光学计）光学比较仪又称光学计，它是一种精度较高的光学机械式计量仪器。光学比较仪主要用作相对法测量，在测量前先用量块或标准件对准零位，被测尺寸和量块（或标准件）尺寸的差值可在仪器的刻度尺上读得。光学比较仪由光较仪管

8、和支架座组成。光较仪管可以从仪器上取下，装在其它支架座上，做其它精密测量之用。被测件最大长度: 180mm光较仪管是自准直