在長度計量(liang)(liang)中必須(xu)遵(zun)守五大測(ce)量(liang)(liang)基(ji)本(ben)原則(ze)(ze):阿貝(bei)原則(ze)(ze)、最(zui)小變形原則(ze)(ze)、最(zui)短測(ce)量(liang)(liang)鏈原則(ze)(ze)、封閉原則(ze)(ze)和(he)基(ji)準統一原則(ze)(ze)。
—、阿貝原則
測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)是確定(ding)被(bei)測(ce)(ce)對象(xiang)的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)值(zhi)而進(jin)行的(de)(de)實(shi)驗過程,通常選(xuan)擇(ze)比較的(de)(de)形式獲得被(bei)測(ce)(ce)對象(xiang)的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)值(zhi)。所謂比較的(de)(de)形式是指被(bei)測(ce)(ce)對象(xiang)與量(liang)(liang)(liang)具或(huo)儀(yi)器(qi)的(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)標準器(qi)進(jin)行比較。為(wei)了得到(dao)準確 的(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)結果(guo),德國科學(xue)家艾利(li)斯特?阿(a)貝提(ti)出(chu)一(yi)個(ge)比較的(de)(de)形式,即被(bei)測(ce)(ce)對象(xiang)與測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)標準器(qi)之間(jian)相(xiang)對位置的(de)(de)原(yuan)則(ze):測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)時被(bei)測(ce)(ce)對象(xiang)的(de)(de)軸線與標準器(qi)軸線相(xiang)重合或(huo)者在其延長線上,稱為(wei)阿(a)貝原(yuan)則(ze)。不符合阿(a)貝原(yuan)則(ze)而產生(sheng)的(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)誤(wu)差(cha)稱之為(wei)阿(a)貝誤(wu)差(cha)。
圖1 — 1為(wei)符合(he)阿(a)貝原(yuan)則(ze)的(de)比較(jiao)形式。當標準(zhun)線(xian)紋尺1和被(bei)測線(xian)紋尺2作(zuo)比較(jiao)時(shi)(shi)(shi),如由導軌(gui)3產生運動直線(xian)度偏差(cha)(cha),而(er)引起讀數(shu)顯(xian)微(wei)鏡傾斜一(yi)個φ角,此(ci)時(shi)(shi)(shi)所引起的(de)誤(wu)差(cha)(cha):由此(ci)可知,在符合(he)阿(a)貝原(yuan)則(ze)時(shi)(shi)(shi),受傾斜角φ的(de)影(ying)響,為(wei)二(er)次誤(wu)差(cha)(cha)。當φ角較(jiao)小 時(shi)(shi)(shi),甚(shen)至可略去不(bu)計。
圖1 — 2為不符合阿貝原(yuan)則的(de)比較(jiao)形式。被測(ce)線(xian)紋尺不在標準線(xian)紋尺的(de)軸線(xian)上, 并聯布(bu)置相(xiang)距(ju)為S,導軌同樣(yang)產(chan)生運動(dong)直(zhi)線(xian) 度(du)偏差(cha),傾斜角為如(ru)此時(shi)所引(yin)起的(de)誤(wu)差(cha)。
由(you)此(ci)可見,不(bu)符合阿貝(bei)原(yuan)則時,被測軸線(xian)與標準器(qi)軸線(xian)之間距(ju)離S越(yue)大(da),其阿貝(bei)誤差越(yue)大(da)。在使用不(bu)符合阿貝(bei)原(yuan)則的儀 器(qi)進行(xing)測量時,應盡量減少被測對象(xiang)與標準器(qi)之間軸向(xiang)平行(xing)距(ju)離。
二、最(zui)小變形(xing)原(yuan)則
在測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)過程中(zhong)(zhong),由于(yu)被(bei)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)件自重、內應力(li)以及(ji)熱膨(peng)脹等因素和接觸(chu)(chu)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)時所受(shou)的(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce) 力(li)、接觸(chu)(chu)方(fang)式等影(ying)響(xiang),被(bei)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)件和儀器(qi)的(de)(de)部(bu)分零(ling)部(bu)件都(dou)會產(chan)生變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)而影(ying)響(xiang)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)。為(wei)保證測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)結(jie)(jie)果(guo)的(de)(de)準確度,應盡量(liang)(liang)減少各種(zhong)因素產(chan)生的(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing),這(zhe)就是最小(xiao)(xiao)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)原則(ze)。條狀(zhuang)工件由于(yu)受(shou)自重彈性變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)的(de)(de)影(ying)響(xiang),在測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)時要考慮工件支(zhi)(zhi)承(cheng)方(fang)式,如圖1 — 3。當a = 0.220 3L 時,工件中(zhong)(zhong)心軸線上的(de)(de)長度變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)最小(xiao)(xiao),該支(zhi)(zhi)承(cheng)點稱為(wei)白塞爾點,一(yi)般在線紋尺測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)時采(cai)用 這(zhe)種(zhong)支(zhi)(zhi)承(cheng)方(fang)式。當a = 0.211 3L時,工件兩端(duan)面平行度變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)最小(xiao)(xiao),該支(zhi)(zhi)承(cheng)點稱為(wei)艾(ai)利點, 一(yi)般在大尺寸量(liang)(liang)塊測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)時采(cai)用的(de)(de)支(zhi)(zhi)承(cheng)方(fang)式。當a = 0.223 2L時,工件全長彎曲變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)最小(xiao)(xiao),一(yi)般在測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)工件上表(biao)面形(xing)(xing)狀(zhuang)誤差時采(cai)用的(de)(de)支(zhi)(zhi)承(cheng)方(fang)式。
三、 最短測(ce)量鏈(lian)原則(ze)
若測(ce)(ce)量(liang)系統由一系列單元(yuan)(yuan)所組(zu)成,從(cong)測(ce)(ce)量(liang)信息的(de)(de)(de)輸入到量(liang)值(zhi)的(de)(de)(de)輸出構成這(zhe)些單元(yuan)(yuan)。這(zhe) 一系列單元(yuan)(yuan)所組(zu)成的(de)(de)(de)完整(zheng)部分稱為(wei)測(ce)(ce)量(liang)鏈(lian)(lian)。例如,在萬能工具(ju)顯微鏡上用影像法(fa)測(ce)(ce)量(liang)小于(yu)半(ban)圓(yuan)的(de)(de)(de)圓(yuan)弧半(ban)徑,釆用弦(xian)(xian)(xian)高(gao)法(fa)測(ce)(ce)量(liang)。先測(ce)(ce)量(liang)半(ban)圓(yuan)圓(yuan)弧的(de)(de)(de)弦(xian)(xian)(xian)長和弦(xian)(xian)(xian)高(gao),再求得半(ban)圓(yuan)的(de)(de)(de)圓(yuan)弧半(ban)徑。測(ce)(ce)量(liang)半(ban)圓(yuan)圓(yuan)弧的(de)(de)(de)弦(xian)(xian)(xian)長和弦(xian)(xian)(xian)高(gao)為(wei)兩個測(ce)(ce)量(liang)單元(yuan)(yuan),測(ce)(ce)量(liang)半(ban)圓(yuan)的(de)(de)(de)圓(yuan)弧半(ban)徑為(wei)一個測(ce)(ce)量(liang)鏈(lian)(lian)。由于(yu)測(ce)(ce)量(liang)鏈(lian)(lian)的(de)(de)(de)各個環節(jie)(jie)不(bu)可(ke)避免地引(yin)入誤差,環節(jie)(jie)越多(duo),誤差越多(duo)。為(wei)保證測(ce)(ce)量(liang)準確(que)度,測(ce)(ce)量(liang)鏈(lian)(lian)應為(wei)最(zui)短。
四、 封閉原則(ze)
圓(yuan)分度(du)的封閉(bi)特性決定了在圓(yuan)分度(du)測量(liang)中(zhong)如果(guo)能滿(man)足封閉(bi)條(tiao)件,則(ze)其(qi)相鄰偏差的總和為零。在角(jiao)度(du)測量(liang)中(zhong)更為重要,圓(yuan)分度(du)盤、多(duo)面(mian)棱體、多(duo)齒分度(du)臺和四(si)方體等(deng)都(dou)具有(you)封閉(bi)特性。運用封閉(bi)原(yuan)則(ze),可不需更高等(deng)級的標準器,實現自檢或互檢。
五、 基準統一原則
設(she)計(ji)(ji)(ji)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)、工藝基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)、加工基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)、裝配基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)與(yu)測量(liang)(liang)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)相一致,稱為五基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)統(tong)一原則。在(zai)工藝設(she)計(ji)(ji)(ji)和加工中力求達到與(yu)設(she)計(ji)(ji)(ji)、裝配基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)相統(tong)一,測量(liang)(liang)時也是如此(ci)。在(zai)設(she)計(ji)(ji)(ji)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)難(nan)以與(yu)工藝、加工基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)相統(tong)一的(de)條件下,測量(liang)(liang)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)首選(xuan)與(yu)設(she)計(ji)(ji)(ji)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)相統(tong)一。
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