测量基础
测量方法
直接测量从量具上直接读出所要的尺寸;间接测量由其他测得的尺寸计算出来;比较测量只测工件与已知尺寸标准件之间的差值。知道自己用的是哪种方法,就知道误差从哪里来。
直接测量
量具读出的就是要测的量。卡尺夹住轴读出直径,深度尺抵到孔底读出孔深。误差来自量具本身和使用方法:零位、对正、测量力、清洁。
间接测量
要测的尺寸碰不到,只能由碰得到的尺寸算出来。两孔中心距是典型的例子:卡尺碰不到孔的中心,但能测孔径和两孔外侧边缘的距离。
例:两个 Ø7 孔外侧边缘相距 69.00 mm,中心距 C = 69.00 − (7.00 + 7.00)/2 = 62.00 mm。再如轴肩高 h = (D − d)/2,两段直径测得 32.02 mm 和 19.98 mm,h = 6.02 mm。
公式里每个测得尺寸的误差都会传到结果里,传多少取决于公式,GUM 称之为灵敏系数。轴肩一例中每个直径只计一半;中心距一例中边缘距离全额计入,每个孔径各计一半。
比较测量
绝对测量时,读数就是整个尺寸,例如用卡尺或千分尺测轴。比较测量(相对测量)时,先把量具对准已知尺寸的标准件(标准工件或一组量块),再测工件,量具只显示工件与标准件的差值;尺寸等于标准件尺寸加上这个差值。
车间里常见的例子是装在表架上、用量块对零的指示表。数显卡尺也能这样用:量爪夹住标准件时按 ZERO(屏幕显示 INC),之后测下一件,显示的就是它与标准件的差值。
量具只需读出一个小的差值,随量程增大的误差影响就小了;标准件的尺寸和它的不确定度变得更重要。
其他分类方法
国际计量学词汇(VIM 2.5)还列出了其他测量方法,如替代测量法、微差测量法和零位测量法。量具还有接触与不接触工件之分:卡尺、千分尺、指示表都接触工件,光学、激光仪器则不接触。
在 KELIBRON 中
用卡尺测轴是直接测量,也是绝对测量。数显卡尺的 ZERO 可在任何工件上设相对零点(INC),之后测下一件时显示的是与它的差值,这就是比较测量。实训室里的量具都接触工件。
参考资料
- JCGM 200:2012 — International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM, 3rd edition) · JCGM / BIPM
- IEC 60050-311 — International Electrotechnical Vocabulary — Part 311: General terms relating to measurements (IEV 311-02-01 direct method, 311-02-02 indirect method) · IEC
- T. Doiron, J. Beers, The Gauge Block Handbook, NIST Monograph 180, 1995 · NIST
- JCGM 100:2008 — Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM) · JCGM / BIPM
完整复现
由实训室按领域命令复现;读数与判定来自测量模型。
在实训室中练习
常见问题
直接测量和间接测量有什么区别?
直接测量从量具上直接读出所要的尺寸;间接测量由其他测得的尺寸计算,例如由两孔孔径和边缘距离算出中心距。
为什么要用比较测量?
量具只需读出与已知标准件的小差值,随量程增大的误差影响变小;标准件本身的尺寸和不确定度变得更重要。
动手试一试
在三维实训室中打开同样的场景,自己读一次数。




