长度测量(计量检定培训教材)课件-第一章.ppt

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1、第一章长度计量基础知识§1-1长度计量的任务和内容§1-2米的定义及其发展§1-3测量的基本概念§1-4长度计量的基本原则§1-5影响长度测量准确度的主要因素§1-6常用的几种测量方法§1-7新技术在长度计量中的应用主要内容一、长度计量的主要任务研究和确定长度单位；研究建立和保存长度计量基准、标准；建立长度各项计量检定系统，组织量值传递；开展计量检定与修理，保证量值的准确一致；研究新的长度计量测量方法和手段，确定测量准确度；应用新的科学技术理论，开拓长度计量的新领域二、长度计量包括的内容1.长度尺

2、寸---如端度、轴径、坐标尺寸、线纹间尺寸、箱体结构尺寸2.角度---如平面角、圆分度、空间位置角、锥度3.表面形状和位置误差4.表面粗糙度5.角度和长度的复合工程参量§1-1长度计量的任务和内容一、米的演变1790年法国科学院受法国国会委托，提出“米”制建议。1791年，以通过巴黎的子午线的四千万分之一作为一米，1799年测量结束后，根据测量结果，法国制造了一只铱合金矩形的金属米尺-----档案米尺十九世纪后期，国际计量局定制了30只横截面积为X形的铂铱合金的米原器复制品，它的长度与档案米尺相等

3、。1899年召开第一届国际计量大会，批准了经过测量选定的其中No.VI作为国际长度基准---国际米原器，称国际米。1927年第七届国际计量大会规定了国际米的定义是：米是国际计量局保存的国际米原器上两端刻线的中间刻线的轴线在0°C时的距离§1-2米的定义及其发展二、现行米的定义1983年10月第十七届国际计量大会通过的米的新定义为：米是在真空中在（1/299792458）秒的时间间隔内所经路径的长度。1960年第十一届国际计量大会通过了米的新定义：米的长度等于氪-86原子的2P10和5d5能级之间跃

4、迁所对应的辐射在真空中波长的1650763.73倍。三、米定义的复现方法1.用于天文测量、大地测量的复现方法txc2.用于实验室计量工作的复现方法由所测得频率与固定光速值来复现波长值3.用于一般测量的复现方法用米定义咨询委员会推荐使用的五种激光辐射和两类同位素的任意一种来复现。3.用于一般测量的复现方法(1)甲烷吸收稳频的氦氖激光辐射(2)碘吸收稳频的染料激光或1.15微米的氦氖激光的倍频辐射(3)碘吸收稳频的氦氖激光辐射(4)碘吸收稳频的氩离子激光辐射(5)两类同位素光谱灯辐射对应于氪-86原子

5、在2P10和5d5能级之间跃迁所对应的辐射汞-198和镉-114原子的辐射长度单位的发展：1790年，档案米尺1880年，国际米原器铂铱合金的高精度米尺第6号尺（30多根）当时米的定义为：米的长度等于在冰点温度下，米原器两端刻线间的距离。1960年，光波波长米定义为：米的长度等于86Kr原子的2p10和5d5能级之间跃迁所对应的辐射在真空中的波长的1650763.73倍。1983年，新定义北极-赤道地球子午线/1000万巴黎激光技术：单色性好、方向性好、光强大1、新定义的内容①米是光在真空中在1/

6、299792458s的时间间隔内所行进的路程长度。②废除1960年10月第11届国际计量大会批准建立在86Kr原子的2p10和5d5能级间跃迁基础上的米定义。(1)关于米定义的决议(2)规定米定义的3种复现方法①用于天文、大地等测量工作的复现方法根据l=ct关系式，由测出的时间t与给定的光速值c复现长度值l；②用于实验室计量测试工作的复现方法根据入＝c／f关系式，由测出的频率f与给定的光速值c复现长度值l；③用于一般测量工作的复现方法直接使用米定义咨询委员会推荐使用的5种激光辐射和2类同位素光谱灯

7、辐射的任一种来复现。（He-Ne、Hg、Kr等）2．新定义的特点(1)新定义建立在真空中光速值c＝299792458m／s这一基本物理常数的基础之上。这一特点使得复现米的不确定度不受某种基本物质性能的限制。(2)将米的定义与单位的复现方法这两者区分开来。这一特点使复现米的准确度不受定义本身的限制。(3)新定义不仅废除了长度计量的自然基准，而且还废除了单一的长度计量基准。这特点使得复现米的不确定度不受某一基准本身准确度的限制。(4)在目前（当时）条件下，米定义的改变不影响米作为基本单位的地位。这一特

8、点使得目前通用的国际单位制不必作任何改变。长度的量值传递量值传递是“将国家计量基准所复现的计量值，通过检定（或其它方法）传递给下一等级的计量标准（器），并依次逐级传递到工作计量器具上，以保证被测对象的量值准确一致的方式”。我国长度量值传递系统如图所示，从最高基准谱线向下传递，有两个平等的系统，即端面量具（量块）和刻线量具（线纹尺）系统。其中尤以量块传递系统应用最广角度的量值传递角度基准与长度基准有本质的区别。角度的自然基准是客观存在的，不需要建立，因为一个整圆所对应的圆心角是定值（