2024工程测量参数.docx

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1、工程测量参数一、测量的有关概念1、测量测量就是以确定量值为目的的一组操作。操作可以是自动地进行的，测量有时也称计量。测量实质上就是被测量与标准的比较。2、测量结果由测量所得到的给予被测量的值。在测量结果的完整表述中应包括测量不确定度。3、真值与给定的特定量的定义一样的值。4、约定真值对于给定目的具有适当不确定度的、给予特定量的值，有时该值是约定采纳的。约定真值可以是在给定地点，由参考标准复现而给予该量的值，也可以是常数委员会举荐的常数，如光速、阿佛加德罗常数等。二、测量的四个基本要素测量的四个基本要素是测量对象、测量单位、测量方法、测量的精确度。1、测量对象：测量对象是指被测定物理量的实体，即

2、被测物体。而被测量则是指某一被测的物理量或被测对象的某一被测参数。测量对象可能包含有多个被测的物理量，可以基本归结为长度和角度两大类。2、（测量）单位：（测量）单位是指用于表示与其相比较的同种量大小的约定定义和采纳的特定量。长度的基本单位是米（m）3、测量方法：在实施测量中，概括说明的一组合乎逻辑的操作依次。参加测量过程的各组成因素和测量条件的总称。测量时对于同一被测件可以有不同的测量方法，一般可从获得测量结果的方式、测量的接触形式等多方面进行分类，1）干脆测量法：不必测量与被测量有函数关系的其他量，而能干脆得到被测量值的测量方法。例如用量筒测量液体的体积。2）间接测量法：通过测量与被测量有函

3、数关系的其他量得到被测量值的测量方法。例如通过测量长度确定矩形面积。3）肯定测量：通过对一些基本量的干脆测量确定被测量值的，或者通过能表达物理或化学理论的物理常数和精确的数学公式，间接地同基本单位建立确定的被测量值的测量。4）比较测量：将一个被测量与测量标准的同种量相比较而进行的测量。5）接触测量：与被物体干脆接触的测量。6）非接触测量：不与被物体接触而测出该物体特性的的测量。7）静态测量：被测量的值在测量期间被认为是恒定的测量。8）动态测量：为确定被测量的瞬时值和（或）被测量的值在测量期间随时间（或其他影响量）改变所进行的测量。9）实时测量：以高于被测量改变的测量速度，对随时间、空间改变的被

4、测量，刚好的采集所需的原始数据的测量。10）现场测量：在研制、生产、试验或运用的实际场地中对被测对象干脆进行的测量。11）在线测量：对在生产线上或位于主机原位中的被测对象进行的测量。注又称联机测量或原位测量。4、测量结果的精确度测量结果的精确度是指测量结果与被测量的真值之间的一样程度，也可以说是测量结果的正确牢靠程度。精确度是一个定性的概念，它是测量的基本要素之一。测量总是对某一详细对象进行一系列的操作，测量时应依据被测对象的要求选择测量方法，而且还应对测量结果的牢靠程度作出分析，看它是否能满意测量的需求。例如：对某一长度尺寸为L=80mm的被测量进行测量，测量方法有多种。可以用卡尺测量，可以

5、千分尺测量，也可以用量块、光学计对被测对象进行比较测量。三、测量误差1、测量误差的概念测量误差是指由测量给予的被测量之值与被测量的真值之差。由于真值不能确定，事实上用的是约定真值。测量误差有时也称为测量的肯定误差，可以表达为被测对象的测量结果与被测量的真值XO之差，即：肯定误差*=测量值X真值X。（标准量值）相对误差则是肯定误差除以被测量的真值。通常相对误差以百分数表示，即：相对误差=肯定误差Ax真值Xo（标准量值）X100%引用误差是肯定误差4x除以被测量的特定值Ximo通常以百分数表示，即：引用误差=肯定误差X特定值XHm（满刻度值或标称范围上限）100%2、误差产生的缘由（1）人员不同的

6、人员视力不同，造成瞄准的精度就不同，还有测量人员操作的娴熟程度不同，所以造成的测量误差会不同。（2）测量方法对某一孔径的测量，我们可以在万能工具显微镜下测量，也可一在孔径测量仪下测量对于一个不完整的圆，我们可以先测出圆的一部分弦长和弦高。通公式计算圆的直径2D=-+h4式中：S一孔的弦长h一弦高不同的测量方法，产生的误差是不同的。（3）测量环境温度：有两方面的影响a、偏离标准温度20C;b、被测件与标准件存在温度差；对温度的修正可以用下面的公式进行/=被-20）被L被一（-20）标L标式中：a被一被测件线膨胀系数二标一标准件线膨胀系数1.械一被测件长度尺寸1.标一标准件长度尺寸振动气压、湿度。

7、（4）测量标准引入的误差比如用三等量块检定五等量块时，由于三等量块本身存在肯定的误差，所以检定时必定引入到五等量块。（5）测量原理引入的误差用近似机构代替志向机构。3、误差的种类（I）随机误差：测量结果与在重复条件下对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。因为测量只能进行有限次数，故此可能确定的只是随机误差的估计值。随机误差=误差一系统误差。随机误差的特点：每个测得值的误差以不行预知方式改变，就整体而言却听从肯定统计规律随机误差的基本性质：a）有界性；b）对称性；C）抵偿性；d）单峰性（2）系统误差：在重复条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。系统误

8、差的特点：每个测量值的误差保持恒定或以可预知方式改变。系统误差的通常来源于：a)装置误差；b)环境误差；C)方法(或理论)误差；d)人员误差。(3)粗大误差：因测量人员疏忽带来的在该测量条件下所不应有的误差。当测量结果中存在粗大误差时，应依据粗大误差判别准则予以剔出。a)拉依达准则:也称为3。准则实际测量中常以贝塞尔公式算得S代替。，以代替真值，对某个可以数据与若其残差满意vrf=xrf-x3s则剔除Xdb)格拉布斯准则：若XLG(,n)S则数据与含有粗差，应予剔除。四、测量结果的不确定度1、测量不确定度的有关概念(1)测量不确定度测量不确定度是用于表征合理地给予被测量之值的分散性，与测量结果

9、相联系的参数。注：(a)测量不确定度可以是标准偏差或其倍数、或说明白置信水平的区间的半宽度。(b)测量不确定度由多个重量组成。其中一些重量可以用测量结果的统计分布估算，另一些重量可以用基于阅历或其它信息的假定概率分布估算。(c)测量结果应理解为被测量之值的最佳估计，而全部不确定度重量均贡献给了分散性，包括那些由系统效应引起的重量。(2)、标准不确定度标准不确定度是以标准偏差表示的测量不确定度。(3)、合成标准不确定度当测量结果是由多个重量求得时，依据各重量的方差和协方差求得的标准不确定度。(4)、不确定的A类评定用对观测列进行统计分析的方法来评定的标准不确定度。(5)、不确定B类评定用不同于对

10、观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度。举例：用钢板尺测量某一物体的长度，得到测量结果为14.5mm；用卡尺测量，测量结果也为14.5mm。这种状况下，由于两者的测量结果相同，真值也相同，则两个测量结果的测量误差相同，而由于测量方法不同，其测量不确定度则不相同，因为，假如用两种方法分别进行多次重复测量的话，他们的测量结果的分散性是不同的。3、测量不确定度评定步骤(1)找出全部影响测量不确定度的影响量导致不确定的来源许多，主要缘由是：测量设备、测量人员、测量方法和被测对象的不完善等几个方面。(2)建立满意测量不确定评定的数学模型(3)确定各输入量的标准不确定度U(Xi)(4)确定对应于各输入

11、量的标准不确定重量u/(y)uiM=Ciu(xi)(5)计算合成标准不确定度uc(y)(6)确定被测量J，可能值分布的包含因子女(7)确定扩展不确定度U=kuc(y)五、形位误差测量1、形位误差：形位误差是形态误差和位置误差的统称。形态误差包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度。位置误差包括平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动、全跳动。2、形位误差的测量与评定方法由于时间的关系，我们这里不作讲叙，其中直线度、平面度、平行度、垂直度、倾斜度等误差的测量与评定方法，在直线度、平面度、角度专业项目里再作讲解。六、螺纹测量1、螺纹的分类常用螺纹分为一般螺纹、管螺纹、梯形

12、螺纹、锯齿形螺纹四类。2、螺纹的主要参数螺纹的主要参数有大径、中径、小径、螺距与导程、牙型角与牙型半角、螺纹升角、螺纹旋合长度、单一中径。3、螺纹的基本要素从互换性角度来看，螺纹的基本要素为大径、小径、中径、螺距和牙型半角。影响螺纹互换性的主要因素有螺距误差、牙型半角误差和中径误差三个。4、螺纹的精度新国标将螺纹精度分为精密、中等、粗糙三个。5、螺纹中径的主要测量方法(1)、在万能工具显微镜上用影象法、测量刀轴切法和干涉法测量影像法测量的操作步骤：(a)、调整目镜，使视野内米字线清楚；(b)、依据牙型半角与中径查表，将光圈调至最合适的光圈值；(c)、在顶尖间装上焦距规，将仪器焦平面调整至顶尖连

13、线的高度上，然后换上被测工件；(d)、依据螺旋升角调整立柱。旋转测角目镜，用半压线法对准螺距牙型中径处旁边，读取仪器横向读数AL(e)、反向倾斜立柱一螺旋升角。横向移动立柱，直至用半压线法对准螺纹另一侧轮廓像，读取横向读数A2;(f)、再在牙侧另一面用上法测出A3和A4。(g)、将两次读数差值(Az-Ai)和(A4-A3)取平均值，(A2-)+(A4-AJ则：O即为螺纹中径值。(2)、在万能测长仪上用三针法测量三针法测量步骤：(a)、依据被测螺纹的螺距选择最佳针径的量针，三针最佳直径do=p2cos(2)(b)、调整仪器的零位，用大平面测帽测出M实际值。CtDCt(c)、依据中径公式d2=M-

14、do(l+lsin-)+KCtg-算出被测螺纹实际中径值。222依据三针最佳直径公式do=p2cos(a/2)已知米制螺纹4=302则do=pl2cos(a2)=0.57735P由d2=J-0.6495P所以M=d2+3J0-0.866P6、螺纹螺距的主要测量方法(1)、在万能工具显微镜上用影象法、测量刀轴切法和干涉法测量(2)、在万能工具显微镜上用光学灵敏杠杆测量用工具显微镜测量螺纹螺距时，产生误差的主要因素有以下四条：(a)、仪器的示值误差。(b)、定位误差(包括螺纹在垂直和水平两个方向与测量方向不平行引起的误差)。(c)、瞄准、读数误差。（d）、温度误差（即被测螺纹与仪器温度不一样，玻璃

15、尺与丝杠线胀系数不同，以及仪器温度不匀称引起的误差）。7、螺纹牙型半角的测量方法在万能工具显微镜上用影象法、测量刀轴切法和干涉法测量8、螺纹的综合测量方法就是用相应精度的螺纹量规或螺纹校对量规来测量内螺纹和工作螺纹环规的作用中径。通端螺纹塞规主要用于检查螺纹的作用中径，而止端螺纹塞规则主要用于检查螺纹的实际中径。七、其他儿何尺寸测量1、外尺寸测量外尺寸通常用接触式、影象法、轴切法三种形式测量。接触式测量为使接触稳定牢靠，测头工作面与被测面应呈点接触或线接触。测量不同形态的物体时，应选用不同的测量帽，如测量小球直径一般选用小平面测帽，测量薄片厚度时选用球形测帽，测量圆柱直径时选用刃口形测帽（仪器测头的正确位置：在运用平面测头时，其工作面应垂直于仪器的测量轴线。在运用球形测头时，其球心应位于仪器的测量轴线上。2、内尺寸测量内尺寸测量通常有接触式（灵敏杠杆法、电眼法、测钩法）和非接触式（反射法）两种形式。