《力学计量》PPT课件.ppt

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1、精思国计，细量民生1§6.4力学计量一、力学计量概述同几何量计量一样，力学计量也是发展最早的计量领域之一。1、力学计量的内容：它包括质量、力值、扭矩、硬度、压力、振动、冲击、流量、流速、转速、容量、加速度等的计量测试。其理论基础是牛顿力学定律，即力=质量×加速度。在科研、生产、国防等各个领域都起着非常重要的作用。精思国计，细量民生2第一节基本名称和概念2、力学计量的原理和发展动向力学计量中所应用的原理十分广泛。例如：各种形式的杠杆原理，包括阿基米德定律在内的液体静力学原理，包括胡克定律在内的弹性原理，包括帕

2、斯卡原理在内的液压原理，迈克尔逊干涉原理，互易原理，多普勒效应．频闪效应，压电、压磁、压阻效应等等。发展动向：(1)量限向两端延伸(2)由静态向动态发展(3)广泛采用传感技术和激光技术精思国计，细量民生3(4)适应多种对象和多种环境的要求(5)适应法制计量要求(6)加强基础研究二、质量计量1、质量计量的概念、单位及其复现质量是描述物体的惯性及该物体吸引其他物体的引力性质的物理量，是惯性质量与引力质量的统称。所有物质都具有两种性质：惯性和引力。惯性是每个物体所具有的保持其原有运动状态的性质，它表现为每个物体对

3、任何改变其运动的外界作用的抵抗。精思国计，细量民生4在SI中质量的单位是千克(kg)，它等于国际千克原器的质量。这个原器是90％铂和10％铱合金制成的圆柱体，其高度和直径均为39cm，密度为21.5g/cm3，作为质量的国际基准保存于国际计量局内。2、衡量原理和衡量方法1）衡量原理衡器是一种利用作用于物体上的重力等各种衡量原理，确定物体的质量或作为质量函数的其他量值、数值、参数或特性的计量仪器，也称为衡量仪器、称量仪器或称重仪器。精思国计，细量民生5被称物体的重力与已知质量的标准砝码的重力，在衡器上进行比较

4、的过程称为衡量。衡量原理一般可分为3种，即杠杆原理、传感原理及液压原理。(1)杠杆原理杠杆是一种在外力作用下绕固定轴转动的机械装置，平衡时，作用在杠杆上的所有外力矩之和为零。天平就是根据这一原理而制成的计量器具。精思国计，细量民生6精思国计，细量民生7(2)传感原理以电阻应变式称重传感器为例．它由电阻应变计、弹性体和某些附件组成，当被称物或标准砝码的质量作用在传感器上时，弹性体产生变形，应变计的电阻就发生变化并通过电桥产生一定的输出信号，从而可以进行质量的比较或衡量。(3)液压原理根据帕斯卡原理，加在密闭液

5、体上的压强．能够按照原来的大小由液体向各个方向传递。液压秤就是根据这一原理制成的。精思国计，细量民生8精思国计，细量民生92）衡量方法(1)直接称量法又称比例衡量法，它是对准确度无特殊要求的一种普通衡量法，衡量时只考虑衡器的零位，然后由衡器的示值直接得到被称物体的质量。用这种方法衡量时，衡器的固有误差(如天平的不等宵性等)、空气浮力修正零位漂移的不确定度等都会带入测量结果小。(2)在高准确度的质量计量中，大多采用3种精密衡量法，即交换衡量法，替代衡量法和组合比较法，以消除或减小各种误差，其中用得最多的是交换

6、衡量法和替代衡量法。精思国计，细量民生10三、力值计量1、力的概念、分类和单位概念：力是使物体动量发生改变而获得加速度或者使物体发生变形的作用。这种作用可以产生两种效应：一是使物体的运动状态发生改变，叫做动力效应或外效应；二是使物体发生变形或在物体内产生应力．叫做静力效应或内效应。按照物体相互作用的发生方式分类：万有引力、电磁相互作用力、弱相互作用力、强相互作用力以及超电荷力。精思国计，细量民生11力是矢量，力有三要素：大小(力值)、方向及作用点。在SI中，力的计量单位是牛顿(N)，1N就是使1kg质量的物

7、体产生lm／s2加速度的力。2、力值计量的原理和方法1）利用力的动力效应计量力值。力的动力效应是使物体产生加速度,根据牛顿第二定律,当物体的质量及其加速度被测定之后,力值也就被测定出来了。静重式标准测力机就是利用已知质量的砝码在已知重力场中所产生的重力来复现力值的;杠杆式和液压式标准测力机则是利用杠杆和液压系统,对此重力进行放大来复现较大的力值的精思国计，细量民生122）力的静力效应力的静力效应是使物体产生变形或内应力,测定了物体变形或内部应力相对应的参量也就测定了力值,大部分测力计正是利用这一原理来工作的

8、。如果物体是一个好的弹性体,则根据材料力学的虎克定律,在弹性范围内物体的变形量与作用力成正比,在确定了变形量与力值的对应关系后,再通过测定物体的弹性变形量即可得到力值。计量变形量的方法很多,例如用百分表、读数显微镜、测微显微盘等计量环体的变形,用电阻应变计、差动变压器、电容器等计量弹性体的变形。精思国计，细量民生133、力值传递系统力值计量在我国分为五大类：第一类是国家力基准机,这是我国力值计量的最高基准,是统