標(biāo)題:yanuxnig源興光學(xué):測量基礎(chǔ)知識(shí)的簡單分析
一、測量的概念
測量是按照某種規(guī)律,用數(shù)據(jù)來描述觀察到的現(xiàn)象,即對(duì)事物作出量化描述。測量是對(duì)非量化事物的量化過程。在機(jī)械工程里面,測量主要是研究對(duì)零件的幾何參數(shù)進(jìn)行測量和檢驗(yàn)的一門技術(shù)。所謂“測量”技術(shù)將一個(gè)待確定的物理量,與一個(gè)作為測量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的過程。它包括四個(gè)方面的因素,即:測量對(duì)象、測量方法、測量單位和測量精度?!皺z驗(yàn)”具有比測量更廣泛的含義。例如表面瑕疵的檢驗(yàn),金屬內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn),在這些情況下,就不能采用測量的概念。二、長度單位基準(zhǔn)及尺寸傳遞系統(tǒng)為了保證測量的準(zhǔn)確度,首先需要建立統(tǒng)一可靠的測量單位。公制的基本長度單位為米(m),機(jī)械制造中常用的公制單位為毫米(mm),精密測量時(shí),多用微米(μm)作為單位,它們之間的換算關(guān)系為:1m=1000mm 1mm=1000μm。使用光速作為長度基準(zhǔn),雖然可以達(dá)到足夠的準(zhǔn)確,但卻不便于直接應(yīng)用在生產(chǎn)中的尺寸測量。為保證長度基準(zhǔn)量值能夠準(zhǔn)確地傳遞到生產(chǎn)中去,在組織上和技術(shù)上都必須建立一套系統(tǒng),這就是尺寸傳遞系統(tǒng)。三、測量工具的分類測量工具可按其測量原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及用途分以下四類:1、基準(zhǔn)量具:(1)定值基準(zhǔn)量具;(2)變值量具。2、通用量具和量儀:它可以用來測量一定范圍內(nèi)的任意值。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為以下幾種:(1)固定刻線量具(2)游標(biāo)量具(3)螺旋測微量具(4)機(jī)械式量儀(5)光學(xué)量儀(6)氣動(dòng)量儀(7)電動(dòng)量儀(8)光電量儀3、極限規(guī):無刻度的專用量具。4、檢驗(yàn)量具:它是量具量儀和其它定位元件等的組織體,用來提高測量或檢驗(yàn)效率,提高測量精度,在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用較多。四、測量方法的分類1、由于獲得被測結(jié)果的方法不同,測量方法可分為:(1)直接量法(2)間接量法2、根據(jù)測量結(jié)果的讀值不同,測量方法可分為:(1)量法(全值量法)(2)相對(duì)量法(微差或比較量法)3、根據(jù)被測件的表面是否與測量工具有機(jī)械接觸,測量方法可分為:(1)接觸量法(2)非接觸量法4、根據(jù)同時(shí)測量參數(shù)的多少,可分為:(1)綜合量法(2)分項(xiàng)量法5、按測量對(duì)機(jī)械制造工藝過程所起的作用不同,測量方法分為:(1)被動(dòng)測量(2)主動(dòng)測量五、測量工具的度量指標(biāo)度量指標(biāo):指的是測量中應(yīng)考慮的測量工具的主要性能,它是選擇和使用測量工具的依據(jù)。1、刻度間隔:簡稱刻度,它是標(biāo)尺上相鄰兩刻線之間的實(shí)際距離。2、分度值:標(biāo)尺上每一刻度所代表的測量數(shù)值。3、標(biāo)尺的示值范圍:量儀標(biāo)尺上全部刻度所能代表的測量數(shù)值。4、測量范圍:(1)標(biāo)尺的示值范圍;(2)整個(gè)量具或量儀所能量出的和最小的尺寸范圍。5、靈敏度:能引起量儀指示數(shù)值變化的被測尺寸的最小變動(dòng)量。靈敏度說明了量儀對(duì)被測數(shù)值微小變動(dòng)引起反應(yīng)的敏感程度。6、示值誤差:量具或量儀上的讀數(shù)與被測尺寸實(shí)際數(shù)值之差。7、測量力:在測量過程中量具或量儀的測量面與被測工件之間的接觸力。8、放大比(傳動(dòng)比):量儀指針的直線位移(角位移)與被測量尺寸變化的比。這個(gè)比等于刻度間隔與分度值之比。六、測量誤差1、測量誤差:被測量的實(shí)測值與真實(shí)值之間的差異。即δ=X-Q式中:δ-測量誤差;X-實(shí)際測得的被測量;Q-被測值的真實(shí)尺寸。由于X可能大于或小于Q,因此,δ可能是正值、負(fù)值或零。這樣,上式可寫成Q=X±δ2、測量誤差產(chǎn)生的原因(即測量誤差的組成)(1)測量儀器的誤差(2)基準(zhǔn)件誤差(3)測量力引起的變形誤差(4)讀數(shù)誤差(5)溫度變化引起的誤差3、測量誤差的分類(1)系統(tǒng)誤差:指在相同條件下,多次測量同一量時(shí),出現(xiàn)的一種值大小和符號(hào)保持不變或是按照某一規(guī)律變化的誤差。系統(tǒng)誤差是由于儀器儀表質(zhì)量問題、測量原理不完善、儀器儀表使用不當(dāng)或工作條件變化引起的一種誤差。必須指出:單純?cè)黾訙y量次數(shù)無法減小系統(tǒng)誤差對(duì)測量的影響,但是在找出原因后,可以通過對(duì)測量結(jié)果引入適當(dāng)?shù)男拚?/span>
(2)隨機(jī)誤差:指已經(jīng)消除系統(tǒng)誤差之后,在相同的條件下測量同一量時(shí),出現(xiàn)的一種誤差值,以不可預(yù)計(jì)的方式變化的誤差。隨機(jī)誤差是由于那些對(duì)測量結(jié)果影響較小,我們尚未認(rèn)識(shí)或無法控制的因素(如電子干擾等)造成的。在多次重復(fù)測量同一量時(shí),其誤差值總體上服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律(如正態(tài)分布)。從隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布特征,可對(duì)其示值大小和可靠性做出評(píng)價(jià),并可通過適當(dāng)增加測量次數(shù)求平均值的方法減少隨機(jī)誤差對(duì)測量結(jié)果的影響。
(3)粗大誤差:指一種顯然與事實(shí)不符的誤差,其誤差值較大且違反常規(guī)。由于測量時(shí)疏忽大意(如讀數(shù)錯(cuò)誤、計(jì)算誤差等)或環(huán)境條件突變(沖擊、振動(dòng)等)造成的某些較大的誤差。
