检测技术 仪器精度理论
机械精度设计与检测复习
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 中南大学机械精度设计与检测复习资料 一、填空题： 1.按照零部件互换性的程度，互换性可分为 和 。 2.优先数系R10系列中＞1～10的区段中包含 个优先数。 3.滚动轴承分为 个公差等级，其中最高等级是 级、最低是 级。 4.某轴尺寸为Φ20 0 -0.1mm ，遵守边界为 ，边界尺寸为 mm ，实际尺寸为Φ20mm 时，允许的形位误差为 mm 。 5.齿轮副的侧隙可以分为 和 。 6.φ30+0.021 0mm 的孔与φ30-0.007 -0.020mm 的轴配合，属于 制 配合。 7.测量误差按其特性可分为____________,____________和____________三类。 8.光滑极限量规的止规的基本尺寸等于______________。 9.基本尺寸相同的轴上有几处配合，当两端的配合要求紧固而中间的配合要求较松时，宜采用 制配合。 10.零部件具有互换性必须满足三个条件，即装配前 ，装配时 ，装配后 。 11.R5系列中10～100的优先数是10、 、 、 、 、100。 12.圆度的公差带形状是 ，圆柱度的公差带形状是 。 13.测量器具的分度值是指______ ____，千分尺的分度值是___________。 14.系统误差可用______ _________,________ __________等方法消除。 15.孔在图样上的标注为φ80Js8，已知IT8=45μm ，其基本偏差为 ，该孔的最大实体尺寸为 mm ，最小实体尺寸为 mm 。 16.齿轮传动准确性的评定指标规有 、 、 、 。 17.作用在轴承套圈上的径向负荷可以分为 、 、 三类。 18.一零件表面切削加工要求轮廓的算术平均偏差Ra 为6.3μm ，在零件图上标注为 。 19.按GB10095-2001的规定，圆柱齿轮的精度等级分为 个等级，其中 级是制定标准的基 础级。 20.在实际使用中，量块按级使用时，量块的尺寸为标称尺寸，忽略其_______________；按等使用时，量块的 尺寸为实际尺寸，仅忽略了检定时的______________。 21.测量mm 0019.060-φ轴用工作量规止规的最小极限尺寸为____________mm ，通规的最大极限尺寸为 ____________mm 。（已知量规制造公差T=6μm ，位置要素Z=9μm ）。 22.当被测要素的形位公差与尺寸公差按最大实体原则相关时，要求其作用尺寸不超出 ，其局部实际 尺寸不超出 。 23.孔、轴具有允许的材料量为最多时的状态称为 ，它是指孔的 尺寸，轴的 尺寸。 24.一个完整的测量过程应包括： ， ， ，和 。 二、判断题： 1.公差等级的选用在保证使用要求的条件下，尽量选择较低的公差等级。 （ ） 2.φ30JS6与φ50JS7的基本偏差是相等的。 （ ） 3.∮30G6与∮50G7的基本偏差是相等的。 （ ） 4.在装配图上标注滚动轴承内圈与轴颈的配合时，只标轴颈的公差代号。 （ ） 5.图样标注φ200 -0.021mm 的轴，加工得愈靠近基本尺寸就愈精确。 （ ） 6.R z 参数对某些表面上不允许出现较深的加工痕迹和小零件的表面质量有实用意义。 （ ） 7.评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度称取样长度，它可以包含几个评定长度。 （ ） 8.被测要素采用最大实体要求时，被测要素必须遵守最大实体边界。 （ ） 9.表面粗糙度符号的尖端可以从材料的外面或里面指向被注表面。 （ ） 10.测表面粗糙度时，取样长度过短不能反映表面粗糙度的真实情况，因此越长越好。 ( ) 11.螺纹的精度分为精密、中等、粗糙三个级别。 ( ) 12.螺纹的公称直径是指螺纹的大径。 ( ) 13.齿轮副的接触斑点是评定齿轮副载荷分布均匀性的综合指标。 ( )
机械精度设计与检测复习题集含答案
第一章绪论参考答案 一、判断题（正确的打√，错误的打×） 1.不经挑选，调整和修配就能相互替换，装配的零件，装配后能满足使用性能要求，就是 具有互换性的零件。（√） 2.互换性原则中适用于大批量生产。（╳） 3.为了实现互换性，零件的公差应规定得越小越好。（╳） 4.国家标准中，强制性标准是一定要执行的，而推荐性标准执行与否无所谓。 （╳） 5.企业标准比国家标准层次低，在标准要求上可稍低于国家标准。（╳） 6.厂外协作件要求不完全互生产。（╳） 7.装配时需要调整的零、部件属于不完全互换。（√） 8.优先数系包含基本系列和补充系列，而派生系列一定是倍数系列。（╳） 9.产品的经济性是由生产成本唯一决定的。（╳） 10.保证互换的基本原则是经济地满足使用要求。（√） 11.直接测量必为绝对测量。( × ) （绝对、相对测量：是否与标准器具比较） 12.为减少测量误差，一般不采用间接测量。( √ ) 13.为提高测量的准确性，应尽量选用高等级量块作为基准进行测量。( × ) 14.使用的量块数越多，组合出的尺寸越准确。(× ) 15.0~25mm千分尺的示值范围和测量范围是一样的。( √ ) 16.用多次测量的算术平均值表示测量结果，可以减少示值误差数值。( × ) 17.某仪器单项测量的标准偏差为σ=0.006mm，若以9次重复测量的平均值作为测量结果， 其测量误差不应超过0.002mm。( ×误差＝X－X0 ) 18.测量过程中产生随机误差的原因可以一一找出，而系统误差是测量过程中所不能避免 的。( × ) 19.选择较大的测量力，有利于提高测量的精确度和灵敏度。( × ) 20.对一被测值进行大量重复测量时其产生的随机误差完全服从正态分布规律。 ( √ ) 四问答题 1什么叫互换性？为什么说互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守原则？列举互换性应用实例。（至少三个）。 答：（1）互换性是指机器零件（或部件）相互之间可以代换且能保证使用要求的一种特性。（2）因为互换性对保证产品质量，提高生产率和增加经济效益具有重要意义，所以互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守的原则。 （3）列举应用实例如下： a、自行车的螺钉掉了，买一个相同规格的螺钉装上后就能照常使用。 b、手机的显示屏坏了，买一个相同型号的显示屏装上后就能正常使用。 c、缝纫机的传动带失效了，买一个相同型号的传动带换上后就能照常使用。 d、灯泡坏了，买一个相同的灯泡换上即可。 2按互换程度来分，互换性可分为哪两类？它们有何区别？各适用于什么场合？ 答：（1）按互换的程来分，互换性可以完全互换和不完全互换。 （2）其区别是：a、完全互换是一批零件或部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配，装配后即能满足预定要求。而不完全互换是零件加工好后，通过测量将零件按实际尺寸的大小分为若干组，仅同一组内零件有互换性，组与组之间不能互换。b、当装配精度要求较高时，采用完全互换将使零件制造精度要求提高，加工困难，成本增高；而采用不完全互换，可适当降低零件的制造精度，使之便于加工，成本降低。 （3）适用场合：一般来说，使用要求与制造水平，经济效益没有矛盾时，可采用完全互换；
0804仪器科学与技术一级学科简介
0804仪器科学与技术一级学科简介 一级学科（中文）名称：仪器科学与技术 （英文）名称：Instrumentation Science and Technology 一、学科概况 仪器科学与技术学科是一个古老而又极具生命力的学科。它伴随着人类最早的生产和社会活动的开始而萌生。古代的测量器具尽管简单，但也基本具备了测量单位、标准量和标准量与被测量比对过程等测量的基本属性，如我国氏族社会已有“结绳记事”、“契木计时”的记载；大禹治水时使用了准绳与规矩；公元前221年，我国秦朝已形成量值统一的度量衡制度和器具；《汉书·律历志》中用“累黍定尺”和“黄钟律管”对长度进行了定义，其中用发出固定音高的“黄钟律管”之长来定长度标准是我国古代伟大的发明创造，这种方法与几千年后的今天，世界上采用光波波长定义长度基准，从基本原理上有惊人的相似之处；此外还产生了朴素的测量方法，如利用平行光投影的相似现象间接地测量物体的长度；进而产生了以测量单位、标准量、测量量值与被测量值转换关系为基础的测量方法和测量仪器，如日晷和浑天仪等。在这个漫长的历史过程中，尽管该学科在促进生产力发展与社会进步中发挥了巨大作用，但仍处于学科的萌芽阶段。 直至1898年国际米制公约建立，初步形成了以米和公斤等为基本计量单位、相应的计量标准器与测量仪器、量值溯源方法与测量理论；进而衍生出作为该学科理论基础的测量误差理论和计量学等，学科基本理论框架初步形成。随着近代测量科学与仪器技术的学术价值和实验价值显著提升，近代测量科学逐渐从近代物理学和化学等基础学科中分离出来，并逐渐形成为一门独立的学科，成为近代科学的重
要基础学科之一。门捷列夫曾有著名论断：“科学是从测量开始的”，“没有测量就没有科学”，“测量是科学的基础”。 现代测量学是前沿科学领域中最活跃和最有生命力的学科之一。测量科学研究的重大突破性进展和新原理仪器的发明直接或间接地引发了前沿重大科学问题的突破。这在历届诺贝尔奖的研究成果中得到集中体现。到2011年为止，诺贝尔物理学奖、化学奖、生理学和医学奖获奖项目总数为352项，获奖总人数为547名，直接因测量科学研究成果或直接发明新原理仪器而获奖的项目总数为37(占 1 0．5％)，总人数为50(占9．1％)，如电子显微镜、质谱仪、CT断层扫描仪、扫描隧道显微镜和原子力显微镜等；同时69％的物理学奖、75％的化学奖、92％的生理学和医学奖都是借助于各种先进的高端仪器完成的。 仪器科学与技术的发展，一直与和物理学、化学、生理学和医学等基础学科和前沿学科的发展与重大前沿科学问题的突破紧密地联系在一起。每次科学技术研究取得的重大进展都会推动仪器科学与技术产生跨越式发展。传统仪器科学与技术以牛顿力学、电磁学、经典光学、热力学、化学等为理论基础，建立了长度、力学、热工、电磁、光学、声学、电子、时间频率、电离辐射等计量测试专业与相应的测量仪器技术产业。 现代仪器科学与技术以电动力学、量子力学、现代光学、电子学等为理论基础，同时借助于现代新技术的突破性进展，如微电子技术、计算机技术、激光技术、光子技术、光电子技术和超导技术等，使仪器科学与技术进入以量子计量为标志的新阶段，如激光干涉测量技术、原子频标计量技术、基于电子隧道效应的扫描隧道显微仪器技术、基于量子化霍尔效应的电参量计量技术研究等相继迅速取得突破，并发展成为新的仪器技术，进而促进仪器科学与技术的迅速发展。 仪器科学与技术学科具有与众多相关学科紧密交叉与融合的特
设备功能精度管理办法
设备功能、精度管理办法 一、目的与适用范围 1、目的 生产线设备的状态稳定、功能投入、精度保持是确保企业正常生产的根本，为确保设备的功能、精度能满足相关生产技术指标的要求，特制定本程序 2、适用范围 本程序适用厂各生产线工艺、设备精度测量确认 二．职责分工 1、设备科职责 设备是厂生产线设备的功能、精度管理总归口管理部门 2作业区及车间职责 2.1确定所辖区域的设备功能、精度管理项目 2.2车间及作业区负责所辖范围生产线设备的功能、精度的日常管理工作 3 功能不投入〔丧失）、精度超标的认定 3.1功能不投入（丧失） 3.1.1功能是指设备原设计或经修复、改造、改善后应具备的功效、作用 3.1.2凡纳入管理的功能管理项目，因一项或几项技术状态不良，性能、功效不能完全发挥作用，导致一项或几项功能不能满足生产要求，而影响产品的质量、品种、成材率、产量等主要生产技术指标或影响当月合同完成的，称之为一项或几项功能不投入。 3.1.3凡功能不投入经过一个定修周期仍不能恢复的，称之为功能丧失。 3.2精度超标 3.2.1精度是指设备原设计或经修复、改造、改善后必须到达的精度程度。 3.2.2凡纳入管理的精度管理项目，因一项或几项控制精确程度未完全达到原设计的标准，导致不能满足生产要求，而影响产品质量、品种、成材率、产量等主要生产技术指标或影响当月合同完成的，称之为一项或几项精度超标。 3.3下列情况不属于功能不投入（丧失）、精度超标的范围。 3.3.1经生产方、设备方专业技术人员共同确认因客观原因目前无法恢复或达到的功能、精度。 3.3.2设备故障、事故引起设备停机而未影响功能、精度的。 4 功能不投入（丧失）、精度超标的分级
(机械制造行业)机械精度设计与检测试卷A
成都理工大学工程技术学院 2009~2010学年第二学期 《机械精度设计与检测基础》机械工程及自动化专业期末试卷A 注意事项： 1.考前请将密封线内的各项内容填写清楚。 2 .所有答案请直接答在试卷上。 3.考试形式：闭卷。 4.本试卷共五大题，满分100分。 5.考试时间：120分钟。 一．填空题（共25分） 1（3分）机械精度设计的主要内容是：正确地对零件的（），（）以及（）进行设计并将它们正确地标注在零件图，装配图上。 2.（2分）互换性是（）。3（1分）标准化是实现互换性的基础，为了保证互换性必须合理地确定零件公差，而公差数值标准化的理论基础是（）。 4（2分）尺寸偏差是指（）减其（）所得的代数差。 5（2分）孔轴形成配合的两个基本条件：一是（），二是（）。 6（2分）国家标准规定的两种等效的配合制是（）和（）。7（2分）在零件公差带图中，决定公差带大小的是（）决定公差带位置的是（）。
8（2分）在几何公差项目中，平面度□的公差带形状是（ ）之间的区域，圆跳动↗的公差带形状是（ ）。 9（2分）螺纹代号60.7556M h h s LH ?---表示的含义为（ ）。 10（1分）表面粗糙度a R 的全称是：（ ）。 11（3分）对同一零件上同一要素既有尺寸公差要求又有几何公差要求，当对零件有特殊功能要求时，采用（ ），如需严格保证其配合性质时应采用（ ），若仅需保证零件的可装配性时可以采用（ ）。 12（3分）齿轮传动的使用要求包括（ ），（ ），（ ）。 二．选择题。（每题2分，共12分） 1．下列配合中，配合最紧的是（ ） A . 67r H B .6 7 s H C .78g H D .78f H 2.影响零件配合精度的下列参数是（ ） Ａ．尺寸公差 Ｂ．基本偏差 Ｃ．配合公差 Ｄ．加工误差 3．下列几何公差符号中是形状公差的是（ ） A .// B .↗ C .◎ D .〇 4.平键结合中，应分别规定轴键槽对轴线，轮毂键槽对孔轴线的（ ）公差 A.平行度 B 对称度 C 垂直度 D 位置度 ５．关于表面粗糙度参数值的选用，下列说法不正确的是（ ） A ．同一公差等级的不同尺寸的零件，大尺寸的表面粗糙度应比小尺寸的小。 B ．同一零件上，工作表面粗糙度数值应比非工作面小。 C ．同一零件上，摩擦表面的粗糙度数值应比非摩擦表面小。 D ．形成过盈和间隙的两表面，前者的表面粗糙度要小。
仪表精度等级
仪表精度等级
仪表精度等级 真值、测量值与误差 【真值】一个变量本身所具有的真实值，它是一个理想概念，一般是无法得到的。 【约定真值】一个接近真值的值，它与真值之差可忽略不计。实际测量中以在没有系统误差的情况下，足够多次的测量值之平均值作为约定真值。 【相对真值】指当高一级标准器的误差仅为低一级的1/3以下时，可认为高一级的标准器或仪表示值为低一级的相对真值。 【测量误差】测量值与真实值之间存在的差别。在计算误差时，一般用约定真值或相对真值来代替。 【绝对误差】指误差偏离真实值的多少。绝对误差的实质，是仪表读数与被测参数真实值之差。仪表的绝对误差只能是读数与约定真值或相对真值之差。 【相对误差】仪表的绝对误差与真值的百分比。 相对百分误差=（测量值－真值）/（标尺上限值－标尺下限值）×100% 【引用误差】绝对误差与仪表量程的百分比。例如：2% F.S. 引用误差＝（绝对误差的最大值/仪表量程）×100% 【基本误差】intrinsic error，又称固有误差。在参比条件下仪器仪表的示值误差。其计算公式为：基本误差=测量值－真实值 【基本误差】在标准条件下，基准值（量程）范围内的引用误差。 【基本误差】又称引用误差或相对误差，是一种简化的相对误差。仪表的基本误差定义为： 基本误差=（最大绝对误差/仪表量程）×100%＝MAX（仪表指示值－被测量真值）/（测量上限-测量下限）×100% 【重复性误差】repeatability error，在相同的工作条件下，对同一个输入值在短 １
时间内多次连续测量输出所获得的极限值之间的代数差。 【线性误差】实测曲线与理想直线之间的偏差。 【线性度】校准曲线接近规定直线的吻合程度。是测试系统的输出与输入系统能否像理想系统那样保持正常值比例关系（线性关系）的一种度量。 在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差（ΔYmax）与满量程输出（Y）的百分比，称为线性度（线性度又称为“非线性误差”），该值越小，表明线性特性越好。表示为公式如下： δ=ΔYmax/ Y×100% 以上说到了“拟合直线”的概念，拟合直线是一条通过一定方法绘制出来的直线，求拟合直线的方法有：端基法、最小二乘法等等。 【线性范围】传感器在线性工作时的可测量范围。 仪表精度等级 【准确度】在正常的使用条件下，仪表测量结果的准确程度叫仪表的准确度。 【准确度等级】在工业测量中，为了便于表示仪表的质量，通常用准确度等级来表示仪表的准确程度。准确度等级就是最大引用误差去掉正、负号及百分号。准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。我国工业仪表等级分为0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0七个等级，并标志在仪表刻度标尺或铭牌上。仪表准确度习惯上称为精度，准确度等级习惯上称为精度等级。 仪表精度=（绝对误差的最大值/仪表量程）×100% 以上计算式取绝对值去掉%就是我们看到的精度等级了。 请教各位高手，仪表精度等级是如何定义的？如测压范围是10~100Pa的压力表，精度等级是1.0级，55Pa处的最大误差应该是多少啊？谢谢指教！ 全量程都应该是±（100－10）×1％＝±0.9Pa 仪表精度是根据国家规定的允许误差大小分成几个等级的。某一类仪表的允许 ２
如何理解电子测量仪器的精度指标
如何理解电子测量仪器的精度指标 精确度是衡量电子测量仪器性能最重要的指标，通常由读数精度、量程精度两部分组成。本文结合几个具体案例，讲述误差的产生、计算以及标定方法，正确理解精度指标能够帮助您选择合适的仪器仪表。 一、测量误差的定义 误差常见的表示方法有：绝对误差、相对误差、引用误差。 1）绝对误差：测量值x*与其被测真值x之差称为近似值x*的绝对误差，简称ε。 计算公式：绝对误差 = 测量值 - 真实值； 2）相对误差：测量所造成的绝对误差与被测量（约定）真值之比乘以100%所得的数值，以百分数表示。 计算公式：相对误差 =（测量值 - 真实值）/真实值×100%（即绝对误差占真实值的百分比）； 3）测量的绝对误差与仪表的满量程值之比，称为仪表的引用误差，它常以百分数表示。引用误差=（绝对误差的最大值/仪表量程）×100% 引用误差越小，仪表的准确度越高，而引用误差与仪表的量程范围有关，所以在使用同一准确度的仪表时，往往采取压缩量程范围，以减小测量误差 举个例子，使用万用表测得电压1.005V，假定电压真实值为1V，万用表量程10V，精度（引用误差）0.1%F.S，此时万用表测试误差是否在允许范围内？ 分析过程如下： 绝对误差：E = 1.005V - 1V = +0.005V； 相对误差：δ=0.005V/1V×100%=0.5%； 万用表引用误差：10V×0.1%F.S=0.1V； 因为绝对误差0.005V<0.1V，所以10V量程引用误差0.1%F.S的万用表，测量1V相对误差为0.5%，仍在误差允许范围内。 二、测量误差的产生 绝对误差客观存在但人们无法确定得到，且绝对误差不可避免，相对误差可以尽量减少。误差组成成分可分为随机误差与系统误差，即：误差=测量结果-真值=随机误差+系统误差因此任意一个误差均可分解为系统误差和随机误差的代数和系统误差： 1）系统误差（Systematic error） 定义：在重复性条件下，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。 产生原因：由于测量工具（或测量仪器）本身固有误差、测量原理或测量方法本身理论的缺陷、实验操作及实验人员本身心理生理条件的制约而带来的测量误差。 特性：是在相同测量条件下、重复测量所得测量结果总是偏大或偏小，且误差数值一定或按一定规律变化。 优化方法：方法通常可以改变测量工具或测量方法，还可以对测量结果考虑修正值。 2）随机误差。 定义：随机误差又叫偶然误差，是指测量结果与同一待测量的大量重复测量的平均结果之差。产生原因：即使在完全消除系统误差这种理想情况下，多次重复测量同一测量对象，仍会由于各种偶然的、无法预测的不确定因素干扰而产生测量误差。 特点：是对同一测量对象多次重复测量，测量结果的误差呈现无规则涨落，可能是正偏差，也可能是负偏差，且误差绝对值起伏无规则。但误差的分布服从统计规律，表现出以下三个
设备功能精度管理办法
设备功能精度管理办法-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
设备功能、精度管理办法 一、目的与适用范围 1、目的 生产线设备的状态稳定、功能投入、精度保持是确保企业正常生产的根本，为确保设备的功能、精度能满足相关生产技术指标的要求，特制定本程序 2、适用范围 本程序适用厂各生产线工艺、设备精度测量确认 二．职责分工 1、设备科职责 设备是厂生产线设备的功能、精度管理总归口管理部门 2作业区及车间职责 确定所辖区域的设备功能、精度管理项目 车间及作业区负责所辖范围生产线设备的功能、精度的日常管理工作 3 功能不投入〔丧失）、精度超标的认定 功能不投入（丧失） 功能是指设备原设计或经修复、改造、改善后应具备的功效、作用 凡纳入管理的功能管理项目，因一项或几项技术状态不良，性能、功效不能完全发挥作用，导致一项或几项功能不能满足生产要求，而影响产品的质量、品种、成材率、产量等主要生产技术指标或影响当月合同完成的，称之为一项或几项功能不投入。 凡功能不投入经过一个定修周期仍不能恢复的，称之为功能丧失。 精度超标 精度是指设备原设计或经修复、改造、改善后必须到达的精度程度。 凡纳入管理的精度管理项目，因一项或几项控制精确程度未完全达到原设计的标准，导致不能满足生产要求，而影响产品质量、品种、成材率、产量等主要生产技术指标或影响当月合同完成的，称之为一项或几项精度超标。 下列情况不属于功能不投入（丧失）、精度超标的范围。 经生产方、设备方专业技术人员共同确认因客观原因目前无法恢复或达到的功能、精度。 设备故障、事故引起设备停机而未影响功能、精度的。 4 功能不投入（丧失）、精度超标的分级
机械精度设计与检测基础课后习题答案
一．1、按优先数的基本系列确定优先数： （1）第一个数为10，按R5系列确定后五项优先数。 解：后五项优先数是16，25，40，63，100。 （2）第一个数为100，按R10/3系列确定后三项优先数。 解：后三项优先数是200，400，800。 2、试写出R10优先数系从1～100的全部优先数（常用值）。 解：R10优先数系从1～100的全部优先数是1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8，10，12.5，16，20，25，31.5，40，50，63，80，100。 3、普通螺纹公差自3级精度开始其公差等级系数为：0.50，0.63，0.80，1.00，1.25，1.60，2.00。试判断它们属于优先数系中的哪一种?其公比是多少？ 解：它们属于R10 （0.50，2.00），公比是1.25。 三．1、孔的基本尺寸D=50mm，最大极限尺寸D max=50.087mm，最小极限尺寸D min=50.025mm，求孔的上偏差ES，下偏差EI 及公差T D，并画出公差带图。 解：根据公式可得 孔的上偏差ES=D max-D = 50.087-50 = +0.087 mm 孔的下偏差EI=D min-D = 50.025-50 = +0.025 mm 孔的公差T D=︱D max - D min︱=0.062 mm + 0 - +0.087 +0.025 50
2、设某配合的孔径为027 .00 15+φ，轴径为016 .0034.015--φ，试分别计算其极限 尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)、平均间隙(或过盈)和配合公差，并画出尺寸公差带图与配合公差带图。 解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ15.027 D min =φ15 轴: d max =φ14.984 d min =φ14.966 (2)极限偏差：孔：ES=+0.027 EI=0 轴：es= -0.016 ei= -0.034 (3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|= |（+0.027）-0|=0.027 轴：T d = |es-ei|=|（-0.016）－（-0.034）|=0.018 (4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.027）－（-0.034）=+0.061 X min = EI －es=0－（-0.016）=+0.016 平均间隙 ()0385.021 min max +=+= X X X av (5)配合公差：T f = T D + T d =0.027+0.018=0.045 (6)尺寸公差带和配合公差带图，如图所示。 X min -0.016 -0.034 + 0 - +0.027 孔 15 φ 轴 X max
第二章 仪器精度理论
第二章仪器精度理论 第一节概念辨析 1、分辨力：显示装置能有效辨别的最小示值；分辨率：最小分辨力与量程的比值大小 2、示值误差：测量仪器的示值与对应输入量真值之差 3、重复性：相同测量条件下，短时间内重复测量同一个被测量，仪器示值的分散程度 4、复现性：在变化的测量条件下，同一被测量的测量结果的稳定程度 5、鉴别力：仪器感受微小量的敏感程度 6、灵敏度：仪器输出的变化与对应输入变化之比 7、稳定性和漂移：稳定性是指仪器保持其计量特性随时间恒定的能力；漂移是指仪器计量特性的慢变化 8、测量误差：（1）随机误差：数值的大小和方向没有一定的规律，但总体服从统计规律；（2）系统误差：数值大小和方向恒定不变或随一定的规律变化；（3）粗大误差：超出规定条件所产生的误差，应剔除 误差的表示方法：（1）绝对误差：测量值与真值之差；（2）相对误差：绝对误差与被测量真值的比值； 1.引用误差：绝对误差的最大值与仪器示值范围的比值；②额定相对误差：示值绝对误差与示值的比值 9、精度：精度是误差的反义词，精度的高低是用误差来衡量的。误差越大，精度越低，反之越高 （1）正确度：系统误差大小的反映，表征测量结果稳定接近真值的程度 （2）精密度：随机误差大小的反映，表征测量结果的一致性或误差的分散系 （3）准确度：系统误差和随机误差两者的综合反映，即正确度和精密度的结合 10、示值范围（量程）和测量范围 11、通常希望仪器的输入输出为一种特定的线性关系，如果仪器实际特性与规定特性不一致，就会产生非线性误差 第二节仪器误差的来源与性质 一、原理误差：采用近似的理论、数学模型、机构等近似处理所造成，只与仪器的设计有关，与制造使用无关 例1、激光光束在传播中是高斯光束，不是球面波。在用应用光学理论设计时，按球面波计算，带来原理误差 例2、A/D 转换器的产生了量化误差 （1）原理误差的分类：理论误差、方案误差、技术原理误差、机构原理误差、零件原理误差、电路系统原理误差原理误差的特点：它是产生在仪器设计过程中，是固有误差，从数学特征看，它是系统误差 （2）减小原理误差的原则为：把原理误差控制在允许的范围内，简化结构、简化工艺、简化计算、降低成本（3）减小或消除原理误差影响：①补偿法：建立原理误差的数学模型，用微机在测量中加以补偿 ②调整法：正弦误差、正切误差，如有机构的情况下，可以通过调整机构的某些环节来减小原理误差。以杠杆百分表机构（正弦机构）为例来说明，调整a 的大小，补偿△S
仪器仪表精度等级的划分标准误差
误差、仪表精度等级的概念 一.测量误差：测量值与真实值之间存在的差别。 真值：一个变量本身所具有的真实值,它是一个理想的概念, 一般是无法得到的。 在计算误差时, 一般用约定真值或相对真值来代替。 约定真值：一个接近真值的值, 它与真值之差可忽略不计。实际测量中以在没有系统误差的情况下, 足够 多次的测量值之平均值作为约定真值。 相对真值：指当高一级标准器的误差仅为低一级的1/3 以下时, 可认为高一级的标准器或仪表示值为低一级 的相对真值。 绝对误差的实质, 是仪表读数与被测参数真实值之差。 仪表的绝对误差只能是读数与约定真值或相对真值之差。 相对误差：仪表的绝对误差与真值的百分比。 引用误差：绝对误差与仪表量程的百分比。 仪表精度等级 又称准确度级, 是按国家统一规定的允许误差大小划分成的等级。引用误差
的百分数分子作为等级标志。 我国仪表精度等级有：0.005 、0.02 、0.05 、0.1 、0.2 、0.35 、 0.4 、0.5 、1.0、1.5 、2.5 、4.0 等。 级数越小, 精度（准确度）就越高。 二、电工仪表的精度等级 电工测量指示仪表在额定条件下使用时，其最大基本误差的百分数称 为仪表精度等级a的百分数，即士a%=（A Xm/Xm x 100% 其中，△ Xm为最大绝对误差，Xm为仪表的基本量程。 国家标准规定，电压表和电流表的精度等级分0.05、0.1 、0.2 、0.3、 0.5、1.0 、1.5、2.0 、2.5、3.0 、5.0 等十一级；功率表和无功功率表的精度等级分0.05、0.1 、0.2、0.3、0.5、1.0、1.5 、2.0 、2.5 、3.5 等十级； 频率表的精度等级分0.05、0.1 、0.15、0.2、0.3、0.5、1.0 、1.5、2.0 、2.5 、5.0 等十一级。 测量时，仪表全量程范围内的指示误差不得超过最大基本误差。 三、对于仪表精度需说明的问题 1. 仪表的精度并非测量精度。仪表运用在满刻度偏转时，相对误差较小。 2. 要提高测量精度，应从两方面着手：一是选用精度等级高的仪表；二是使仪表尽可能运用在满偏转状态。因此应合理选择仪表的量程。
仪表精度等级
仪表精度等级 真值、测量值与误差 【真值】一个变量本身所具有的真实值，它是一个理想概念，一般是无法得到的。 【约定真值】一个接近真值的值，它与真值之差可忽略不计。实际测量中以在没有系统误差的情况下，足够多次的测量值之平均值作为约定真值。 【相对真值】指当高一级标准器的误差仅为低一级的1/3以下时，可认为高一级的标准器或仪表示值为低一级的相对真值。 【测量误差】测量值与真实值之间存在的差别。在计算误差时，一般用约定真值或相对真值来代替。 【绝对误差】指误差偏离真实值的多少。绝对误差的实质，是仪表读数与被测参数真实值之差。仪表的绝对误差只能是读数与约定真值或相对真值之差。 【相对误差】仪表的绝对误差与真值的百分比。 相对百分误差=（测量值－真值）/（标尺上限值－标尺下限值）×100% 【引用误差】绝对误差与仪表量程的百分比。例如：2% F.S. 引用误差＝（绝对误差的最大值/仪表量程）×100% 【基本误差】intrinsic error，又称固有误差。在参比条件下仪器仪表的示值误差。其计算公式为：基本误差=测量值－真实值 【基本误差】在标准条件下，基准值（量程）范围内的引用误差。 【基本误差】又称引用误差或相对误差，是一种简化的相对误差。仪表的基本误差定义为： 基本误差=（最大绝对误差/仪表量程）×100%＝MAX（仪表指示值－被测量真值）/（测量上限-测量下限）×100% 【重复性误差】repeatability error，在相同的工作条件下，对同一个输入值在短时间内多次连续测量输出所获得的极限值之间的代数差。 １
【线性误差】实测曲线与理想直线之间的偏差。 【线性度】校准曲线接近规定直线的吻合程度。是测试系统的输出与输入系统能否像理想系统那样保持正常值比例关系（线性关系）的一种度量。 在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差（ΔYmax）与满量程输出（Y）的百分比，称为线性度（线性度又称为“非线性误差”），该值越小，表明线性特性越好。表示为公式如下： δ=ΔYmax/ Y×100% 以上说到了“拟合直线”的概念，拟合直线是一条通过一定方法绘制出来的直线，求拟合直线的方法有：端基法、最小二乘法等等。 【线性范围】传感器在线性工作时的可测量范围。 仪表精度等级 【准确度】在正常的使用条件下，仪表测量结果的准确程度叫仪表的准确度。 【准确度等级】在工业测量中，为了便于表示仪表的质量，通常用准确度等级来表示仪表的准确程度。准确度等级就是最大引用误差去掉正、负号及百分号。准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。我国工业仪表等级分为0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0七个等级，并标志在仪表刻度标尺或铭牌上。仪表准确度习惯上称为精度，准确度等级习惯上称为精度等级。 仪表精度=（绝对误差的最大值/仪表量程）×100% 以上计算式取绝对值去掉%就是我们看到的精度等级了。 请教各位高手，仪表精度等级是如何定义的？如测压范围是10~100Pa的压力表，精度等级是1.0级，55Pa处的最大误差应该是多少啊？谢谢指教！ 全量程都应该是±（100－10）×1％＝±0.9Pa 仪表精度是根据国家规定的允许误差大小分成几个等级的。某一类仪表的允许误差是指在规定的正常情况下允许的百分比误差的最大值。我国过程检测控制仪表的精 ２
机械精度设计与检测
湖南农业大学课程考核试卷 课程名称（全称）：互换性与测量技术基础 课程代码：20165B1 考核时间： 2009年 12 月 日 试卷号： A 考核对象:机械2007级 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题干的括号内。多选无分。） ）。. ①￠40H7/r6和￠40R7/h6 ②￠40P7/h6和￠40H8/p7 ③￠40M8/h8和￠40H8/m8 ④￠40H7/g6和￠40H7/f6 2 公差带大小是由（ ）决定的。 ①基本偏差 ②配合公差 ③标准公差 ④基本尺寸 3、公差带为同心圆之间区域的公差项目是……………………………（ ） ①圆度 ②圆柱度 ③任意方向的平行度 ④任意方向的垂直度 4、宜采用较大表面粗糙度参数值的情形是………………………………（ ） ①精密配合表面 ②滚动摩擦表面 ③运动速度较高的表面 ④单位压力小的摩擦表面 5、保证配合精度时采用的公差原则是………………………………（ ） ①独立原则 ②包容要求 ③最大实体要求 ④最小实体要求 6、对于过渡配合正确的说法是…………………………………………（ ） ①孔的公差带在轴的公差带之上 ②孔的公差带与轴的公差带相重叠 ③最大过盈小于等于零 ④轴的公差带在孔的公差带之上 7、不需采用内缩方式确定验收极限的场合是………………………（ ） ①工艺指数能力不大于1 ②尺寸呈偏态分布时，尺寸偏向一侧 ③尺寸呈正态分布时，尺寸分布非中心处 ④精度要求不高的场合 共6页 第1页
8、关于螺纹的作用中径正确的说法是…………………………………（） ①理论螺纹中径另一表达方式②螺纹的体内作用尺寸 ③包括中径，牙型半角和螺距等主要参数的影响 ④包含螺纹形状与位置误差的实际轮廓误差 9、影响齿轮传动准确性的误差有………………………………（） ①齿向误差②齿距偏差③公法线长度偏差④径向综合误差 10、宜采用较松的配合的情形是……………………………（） ①轴承负荷较重②轴承负荷较轻 ③轴承承受局部载荷④旋转精度不高的轴承 二、填空题（本大题共20小题，每小题1分，共20分 1、孔、轴配合的最大间隙为+30μm，配合公差20μm，可以判断该配合属于（）配合。 2、Φ80mm的基轴制孔、轴配合，已知最大过盈为+60μm，则孔的下偏差为（）mm。 3、公差是指（）。 4、量块使用时其叠加块数一般不超过（）块。 5、按误差性质不同，测量误差分为（）三种。 6、随机误差是指（）的误差。 7、形状误差的方向随（）的变动而变动。 8、滚动轴承内圈与轴颈的配合为（）配合。 9、同轴度的公差带形状为（）。 10、平键联接中，主要配合尺寸是（）。 11、对于应力集中而导致疲劳破坏较敏感的表面，表面粗糙度应取较（）值。 12、检测表面粗糙度有：干涉法、光切法、比较法、触针法和（）法。 13、止规用于控制工件的（）尺寸。 14、普通螺纹中径公差可以用来限制：中径、螺距和（）三个参数的误差。 15、消除定值系统误差的方法一般是（）法。 16、测量表面粗糙度时，设定评定长度是考虑（）。 17、对于同一平面垂直度公差比平面度（）。 18、孔的体外作用尺寸是孔的（）。 共6页第2页
光电检测技术——光电检测仪器的精度理论
第三章光电检测仪器的精度理论 §3—1 概述 主要内容 1.误差分类 ①按误差源分: 原理误差、制造误差、运行误差 (方案、理论误差) (工艺) (使用、环境、磨损) ②. 按数学特征分: 系统误差、偶然误差(随机) 2.误差源 光学: 成像误差; 机械: 机构原理误差、零件及装配误差 电子学: 运放倍率误差、元器件误差 计算机: AD转换误差、计时误差、图像边缘处理误差等 3.误差计算方法: 微分法、几何法、综合法 4.仪器总误差计算 一.研究光电系统的误差的基本方法 1. 精度设计: 总误差分配各部分原始误差 例: 游标卡尺总误差不超过0.02mm/3, 分配到导轨及两测量爪上去。 2. 精度计算(综合): 分误差(原理误差) 合成总误差。 二.光电仪器的精度指标
1. 误差: 实测值与真值之差。 仪器对同一尺寸的多次测量值的概率密度为高斯分布曲线(正态分布): f(x)= e － (x-μ) μ为数学期望(平均值) ; σ为均方差; δ=x －μ为随机误差, 示值落在μ-3σ< x<μ+3σ范围内的概率为P=0.9974, 几乎为肯定的事,这就是3σ规则。用分布的一半(即3σ)表示精密度。 偶然误差分布规律有如下特点: A. 单峰性: 绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多。 B. 对称性: 绝对值小相等的正负误差出现的机会相等。 C. 有界性: 在一定条件下, 误差的绝对值不会超过一定界限。 D. 当测量次数足够多时, 偶然误差的算术平均值趋于零。利用这一特性, 我们经常取多次测量的算术平均值作测量结果, f(x)
可以减小偶然误差对测量结果的影响。 2.精度: 平均准确度和精密度的总称。 精度=系统误差+ 偶然误差 3.误差分类 ①. 系统误差Δ 数学特征: 数值不变或有规律变化。可以掌握其规律并补偿、消除。 例1: 艾宾斯坦原理, 令f′=H补偿阿贝误差 Δ=(f′－H)α+α2l/2=α2l/2 例2: 度盘偏心带来测角误差 ΔΦ=e/r[sin(Φ+Φ0)] e为偏心量, r为度盘半径。 有ΔΦ+ΔΦ180= e/r[sin(Φ+Φ0)]+ e/r[sin(Φ+Φ0+1800)]=0 故采用对径读数可消除偏心带来测角误差。 ②. 偶然误差 数学特征: 随机事件, 每次测量的大小、方向无规律,程总体上符合正态分布。 例: 激光检测“0,1”脉冲误差, 由干扰引起。 ③. 半系统误差: 虽然有规律,但补偿起来复杂, 难以测量,可作偶然误差处理。 例:光栅尺的刻画误差。相邻的刻线误差最大值已知,但摸索补偿起来复杂, 作偶然误差处理。 ④. 粗差: 粗心大意, 人为误差, 电路脱焊, 仪器松动。
机械精度设计与检测技术基础
一、液压部分 （一）选择 1. 液压油的粘度（ 2 ） （1）随压力的增大而增大，随温度的增大而增大； ( 2 ) 随压力的增大而增大，随温度的增大而减少； （3）随压力的增大而减少，随温度的增大而增大； （4）随压力的增大而减少，随温度的增大而减少。 2. 液压系统的工作压力取决于（ 3 ） （1）液压泵的额定压力； （2）溢流阀的调定压力； （3）系统的负载； （4）液压油的粘度。 3. 冲击气缸的工作特点是（ 2 ） （1）动能大，行程长；（2）动能大，行程短； （3）动能小，行程长；（4）动能小，行程短.。 4. 溢流阀起到安全作用的回路是（ 1 ） （1）进口节流调速回路； （2）出口节流调速回路； （3）旁路节流调速回路； （4）进出口同时节流调速回路。
5. 通过调速阀的流量（ 2 ） （1）只取决于开口面积大小，而与负载无关； （2）只取决于开口负载大小，而与开口面积无关； （3）与开口面积和负载大小均有关； （4）与开口面积和负载大小均无关。 6、液压泵的理论流量（ 1 ） （1）取决于结构参数及转速、而与压力无关。 （2）取决于结构参数、转速及压力。 （3）取决于结构参数及压力、而与转速无关。 （4）取决于压力及转速、而与结构参数无关。 7、气压传动的突出特点是（ 2 ） （1）反应快，动作稳定性好；（2）反应快，动作稳定性差； （3）反应慢，动作稳定性好；（4）反应慢，动作稳定性差。 8、图示气路为（1 ） （1）“与门”气路； a （2）“或门”气路； （3）“或非”气路；（a、b为输入信号，s为输出信号） （4）“与非”气路。 9、图示图形符号为（2 ） （1）溢流阀；（2）减压阀； （3）顺序阀；（4）平衡阀。 10．差动连接回路是：（ 1 ） （1）增速回路，负载能力小；（2）减速回路，负载能力小； （3）增速回路，负载能力大；（4）减速回路，负载能力大。11．伯努利方程反应的是：（ 3 ） （1）质量守恒；（2）动量守恒；（3）能量守恒；（4）能量矩守恒。12. 用来区分光滑金属园管层流，紊流的临界雷诺数是：（ 4 ）（1） 3 2 2 0 ； ( 2 ) 2 2 3 0 ；（3） 2 0 2 3 ；（4） 2 3 2 0 。 （二）填空
仪器仪表精度等级的划分标准误差
误差、仪表精度等级的概念 一、测量误差:测量值与真实值之间存在的差别。 真值:一个变量本身所具有的真实值,它就是一个理想的概念,一般就是无法得到的。 在计算误差时,一般用约定真值或相对真值来代替。 约定真值:一个接近真值的值,它与真值之差可忽略不计。实际测量中以在没有系统误差的情况下,足够 多次的测量值之平均值作为约定真值。 相对真值:指当高一级标准器的误差仅为低一级的1/3以下时,可认为高一级的标准器或仪表示值为低一级 的相对真值。 绝对误差的实质,就是仪表读数与被测参数真实值之差。 仪表的绝对误差只能就是读数与约定真值或相对真值之差。 相对误差:仪表的绝对误差与真值的百分比。 引用误差:绝对误差与仪表量程的百分比。 仪表精度等级
又称准确度级,就是按国家统一规定的允许误差大小划分成的等级。引用误差的百分数分子作为等级标志。 我国仪表精度等级有:0、005、0、02、0、05、0、1、0、2、0、35、0、4、0、5、1、0、1、5、2、5、4、0等。 级数越小,精度(准确度)就越高。 二、电工仪表的精度等级 电工测量指示仪表在额定条件下使用时,其最大基本误差的百分数称为仪表精度等级a的百分数,即±a%=(ΔXm/Xm)×100%。 其中,ΔXm为最大绝对误差,Xm为仪表的基本量程。 国家标准规定,电压表与电流表的精度等级分0、05、0、1、0、2、0、3、0、5、1、0、1、5、2、0、2、5、3、0、5、0等十一级; 功率表与无功功率表的精度等级分0、05、0、1、0、2、0、3、0、5、1、0、1、5、2、0、2、5、3、5等十级; 频率表的精度等级分0、05、0、1、0、15、0、2、0、3、0、5、1、0、1、5、2、0、2、5、5、0等十一级。 测量时,仪表全量程范围内的指示误差不得超过最大基本误差。 三、对于仪表精度需说明的问题 1、仪表的精度并非测量精度。仪表运用在满刻度偏转时,相对误差较小。