机械量测量(精选)
机械几何量检测-表面粗糙度测量
光切法是利用光切原理测量表面粗糙度 的方法，常采用的仪器是光切显微镜 （也叫双管显微镜），其外形如图所示。 它将一束平行光带以一定角度投射与被 测表面上，光带与表面轮廓相交的曲线 影像即反映了被测表面的微观几何形状， 解决了工件表面微小峰谷深度的测量问 题， 避免了与被测表面的接触。由于它 采用了光切原理, 所以可测表面的轮廓峰 谷的最大和最小高度,要受物镜的景深和 鉴别率的限制。峰谷高度超出一定的范 围，就不能在目镜视场中成清晰的真实 图像而导致无法测量或者测量误差很大。 但由于该方法成本低、易于操作，所以 还在被广泛应用
圆轮廓度可以这样测量：先选择园的范围（即选择元素， 如测量园半径），点击‘内容选择’中‵园轮廓度′， 即可显示下图
粗糙度测量——测量园弧表面粗糙度
粗糙度测量：换上粗糙度测量专用触针,见下图。
粗糙度测量——测量园弧表面粗糙度
设置：
(1)类型选择′设置为粗糙度,内容选择′根据测量需求选择平面或 园弧。 (2)参数设置，‵取样长度′一览可根据粗糙度大小选择 0.08-8mm中一个．‵段数′中分1-5段和全部；所谓‵全部′ 即根据采样和选择后的实际长度，除以取样长度所得最多段数。 ‵采样速度′可分别选择每秒0.5mm或1mm。‵传感器′一览根 据选用触针的长短来选；较长的一根则选‵标准′,用来测量平面、 园弧和球面的粗糙度及Pt值;短者选‵小孔′,用以测量内孔大于 5mm孔壁粗糙度。‵粗糙度测量′一栏可根据测量物选择平面或 园弧。‵触针半径′写入2μm; ‵测量范围′一栏可选择‵0.5˜0.5mm′。‵测量长度′中可填入0-100mm间一个数,这是在ˋ 段数ˊ取ˋ全部ˊ或测量轮廓的时候才有作用。
形状测量——轮廓测量 先装上测杆,使触针垂直于工作台表面, 并用工具通过螺丝固紧(见下图)。
(精编)机械工程测量与试验技术课后习题答案
(精编)机械工程测量与试验技术课后习题答案绪论0-1叙述我国法定计量单位的基本内容。
解答：教材P4~5，二、法定计量单位。
0-2如何保证量值的准确和一致？解答：（参考教材P4~6，二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定）1、对计量单位做出严格的定义；2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备；3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。
3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。
0-3何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？解答：（教材P8~10，八、测量误差）0-4请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。
①1.0182544V±7.8μV②(25.04894±0.00003)g③(5.482±0.026)g/cm2解答：①②③0-5何谓测量不确定度？国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么？解答：(1)测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计，亦即由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。
(2)要点：见教材P11。
0-6为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么是用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为150V 的0.5级电压表和量程为30V的1.5级电压表分别测量25V电压，请问哪一个测量准确度高？解答：(1)因为多数的电工仪表、热工仪表和部分无线电测量仪器是按引用误差分级的（例如，精度等级为0.2级的电表，其引用误差为0.2%），而引用误差=绝对误差/引用值其中的引用值一般是仪表的满度值(或量程)，所以用电表测量的结果的绝对误差大小与量程有关。
量程越大，引起的绝对误差越大，所以在选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程。
(2)从(1)中可知，电表测量所带来的绝对误差=精度等级×量程/100，即电表所带来的绝对误差是一定的，这样，当被测量值越大，测量结果的相对误差就越小，测量准确度就越高，所以用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用。
常用机械量测试方法与系统组成2
2．应变片的粘贴 ．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
应变片粘贴过程动画演示
步骤： 步骤： ①应变片的检查与选择 ②试件的表面处理 ③底层处理 ④贴片 ⑤固化 ⑥粘贴质量检查 ⑦引线焊接与组桥连线
应变片的粘贴位置
组合式压力传感器压力测量动画演示
应变、应力的测量
表中符号说明：Sg-应变片的灵敏度；u0-供桥电压；ν-被测件的泊桑比； εi -应 交仪测读的应变值，即指示应变； ε-所要测量的机械应变值。
转速检测
1、离心力检测法
一个经典的自动控制模型
瓦特的飞球调节器控制蒸汽机转速
转速检测
2、光电码盘转速检测
绝对光电码盘和增量光电码盘
绝对光电码盘是把旋转轴的旋转角度用二进制编码输 出，它可以检测绝对角度，而且有外部干扰或电源断 电事故发生后恢复正常时，可以立即准确检测位置信 息，但缺点是结构复杂，成本高，并需要用阵列光电 元件检测来自各位的脉冲信号。 增量光电码盘是随旋转轴的旋转角度输出一列连续脉 冲波的码盘，通过累计脉冲个数测量旋转角，一般使 用一个透射型光电藕合器只检测转速，而不能检测转 轴的绝对转角和转向。 增量光电码盘在工业应用的数量上远比绝对码盘多。
应变、应力的测量
三、在平面应力状态下主应力的测定
在实际工作中，常常需要测量一般平面应力场内的主应力， 在实际工作中，常常需要测量一般平面应力场内的主应力，其主应力方向可能是已知 的或未知的。 的或未知的。 （一）已知主应力方向
σ1 =
E (ε1 + νε 2 ) 2 1 −ν
σ2 =
E (ε 2 + νε1 ) 2 1 −ν
转速检测
转速检测
转速检测
一、增量式光电编码器 LED 光栏板及辨向用的A、 狭缝 光栏板及辨向用的 、B狭缝 转轴
(机械制造行业)常用测量工具及测绘方法__机械制图大型测绘指导书
《机械制图》大型测绘参考资料测绘图，是一种徒手画成的图样，也叫草图，它是绘制工作图(零件图)的依据。
〈一〉测绘图所需的材料和用具在测绘图上，必须完备地记入尺寸、所用材料、加工面的粗糙度、精度以及其他必要的资料。
一般测绘图上的尺寸，都是用量具在零、部件的各个表面上测量出来。
因此，我们必须熟悉量具的种类和用途。
最常用的量具有钢尺和卡钳。
如下图1所示。
（1）钢尺（2）外卡（3）内卡(4) 游标卡尺（5）千分尺图1 常用测量工具用内、外卡钳与钢尺相配合来测量壁厚,钢尺所测尺寸可以直接在钢尺的刻度上读出。
卡钳以外卡钳和内卡钳用得最广。
外卡钳用来测量零件的轴径（图2a）；内卡钳用来测量孔径（图2b）。
这两种卡钳所量得的尺寸，可把卡脚的量距移到钢尺上读出。
图3是一种两用卡钳，用它来测量零件的外径和内径都非常方便。
因为卡钳上下两幅卡脚的长度相等的，所以用内(外)卡钳量出图 1 钢尺和卡钳测量长度的内(外)径尺寸，就等于外(内)卡钳在钢尺上所量的距离。
在测量孔壁的尺寸时，使用两用卡钳来量比较方便。
壁厚的尺寸也可用内卡钳量，如图所示。
所量的尺寸减去钢尺的读数，就是壁厚的尺寸。
如图4所示是同边卡钳，一般用来测量塔轮和阶台轴的各段长度；也可用来测量两孔的中心距。
图2 内卡钳与外卡钳测量法图3 两用卡钳图4 同边卡钳以上所说的量具使用及测量方法都比较简单。
但精度不高。
如果要求测量的精度很高，就需要用精密的量具或者卡尺。
如图5是一种常用的公制卡尺（又叫游标卡尺），由钢尺和卡钳联合组成。
这种卡尺有两副卡脚（量脚），下方的卡脚用来测量零件的厚度和外径等，上方的卡脚除了能测量零件的外径外，还可以用来测量零件的内径或沟槽的宽窄。
卡尺主尺图5 游标卡尺的刻度为，每厘米刻成10格，每格1毫米；副尺〈2〉（又叫游标尺）的全长等于主尺9格的长度，也就是说每一格等于1/10 *9=0.9毫米。
所以，这种卡心能够很准确地读出1-0.9=0.1毫米的精确度。
《机械量测量》PPT课件
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6.4转速测量仪表 2.光电码盘转速检测法
光学码盘式传感器 --- 用光电方法将被测角位移转化成数字电信号
特点：高精度、高分辨力、可靠性好
1 --- 光源；2 --- 柱面镜；3 --- 码盘；4 --- 狭缝；5 --- 元件
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(3) 光栅传感器特点
①精度高：测长±(0.2+2×10-6L)μm，测角±0.1″ ②量程大：透射式---光栅尺长（米），反射式---几十米 ③响应快：可用于动态测量 ④增量式：增量码测量 → 计数 断电→数据消失 ⑤要求高：对环境要求高→温度、湿度、灰尘、振动、移动 精度 ⑥成本高：电路复杂
特例：当 =0, w1=w2 → B= → 光闸莫尔条纹 当 =0, w1≠w2 → 纵向莫尔条纹
莫尔条纹
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莫尔条纹特性： 方向性：垂直于角平分线，当夹角很小时 → 与光栅移动方向垂直 同步性：光栅移动一个栅距 → 莫尔条纹移动一个间距一方向对应 放大性：夹角θ很小 → B>>W → 光学放大 → 提高灵敏度 可调性：夹角θ↓→ 条纹间距B↑ → 灵活 准确性：大量刻线 → 误差平均效应 → 克服个别/局部误差 → 提高精度
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6.2位移测量仪表
3.光栅传感器 光栅传感器是新型的高精度、大位移、数字式位移传 感器。
在长度和角度测量中应用的光栅，常称为计量光栅。 计量光栅根据光栅走向分为透射光栅和反射光栅两种 ；根据刻线型式又可分为黑白光栅和相位光栅两种； 根据形状和用途分为长光栅和圆光栅两种。
机械检修时各间隙的测量
机械检修时各间隙的测量在机械设备的使用过程中，常常需要进行检修维护，其中涉及到的一个重要内容就是各种间隙的测量。
合理准确地测量各间隙的大小，可以保证设备能够正常运转，延长设备的使用寿命，同时也能降低故障和事故发生的可能性。
本文将介绍机械检修时常见的几种间隙的测量方法和注意事项。
整体测量法整体测量是指对设备某一部件或整个机器进行测量。
这种方法适用于对大型设备或整体进行测量，例如大型压力容器、变形机等。
整体测量可以使用刻度尺、卡尺、游标卡尺等测量工具进行。
测量时需注意保持测量工具平行于被测量件，并尽可能保持垂直于被测量件表面。
摆线法摆线法是指利用摆线原理，通过测量齿轮、齿条等轮廓上点的间距来确定轮廓的形状和尺寸。
摆线法适用于齿轮、齿条、蜗杆等齿轮传动部件的测量。
在测量时，先制作一个与被测件相同形状的模板，将其置于被测件上并固定，然后将摆线表放于模板的凸凹处，测量两个相邻点之间的距离，即可得出被测件的轮廓形状。
螺旋测量法螺旋测量法是指利用螺旋线原理，通过测量螺旋线上点的间距来确定螺纹的形状和尺寸。
螺旋测量法适用于测量各种螺纹、螺杆、轴承等螺旋形部件。
在测量时，选择一段螺纹上的点，固定测量工具，以该点为起点，绕螺纹做螺旋线移动，测量螺旋线上相邻两点之间的距离，即可得出螺纹的形状和尺寸。
滑动板测量法滑动板测量法是指利用滑动板与被测量件接触，通过测量板面与被测件表面之间的间隙大小来进行测量。
滑动板测量法适用于测量各种接触面的间隙，例如气门间隙、排气门间隙等。
在测量时，选择一块平薄的滑动板，将其置于被测件接触面上并用力压紧，然后将板面平移，测量板面与被测件表面之间的间距，即可得出间隙的大小。
在进行间隙测量时，需要注意以下几点：1.测量工具和被测件表面必须保持清洁，避免灰尘、油污等物质干扰测量结果。
2.测量部位必须选取合适位置，不能选取有凹陷、腐蚀、磨损等缺陷的地方进行测量。
3.测量过程中必须保持测量工具与被测件表面平行，并尽可能保持垂直于表面。
机械工程测试技术基础讲稿(第七周)
扭矩测试
扭矩测试用于测量物体受到的扭矩的大小 和方向。
压电式传感器
利用压电效应，将力或扭矩转换为电信号 进行测量。
温度测试
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热电偶
热电偶是一种常用的温度 测试设备，通过测量两种 不同导体之间的热电效应 来计算温度。
红外测温仪
利用红外辐射原理，通过 测量物体发射的红外辐射 能量来计算温度。
07 总结与展望
本讲内容回顾
• 传感器原理及应用：本周我们深入探讨了不同类型的传感器，如电阻式、电容 式、电感式等的工作原理及其在机械工程中的应用。通过实例演示，我们理解 了传感器如何将物理量转化为可测电信号，为后续的测试与控制技术提供了基 础。
• 信号调理与采集：信号调理是测试系统中的重要环节，本周我们学习了如何对 来自传感器的原始信号进行放大、滤波、隔离等处理，确保信号质量。同时， 我们了解了数据采集系统的组成和原理，为实际应用中信号的准确获取打下基 础。
激光衍射测量
利用激光衍射原理，测量微小物体的 尺寸和形状，广泛应用于微纳测量领 域。
激光雷达技术
利用激光雷达原理，实现距离、速度、 角度等参数的测量，具有非接触、高 精度和高分辨率的优点。
超声波测试技术
超声波测试技术
利用超声波在介质中的传播特性，实现对各 种材料和结构的无损检测和评估。
超声波测厚
利用超声波在介质中传播速度恒定的原理， 测量材料的厚度。
课程目标
通过本课程的学习，学生将掌握测试 技术的基本原理和实际应用，培养解 决实际工程问题的能力，为后续专业 课程的学习和实际工作打下基础。
课程目标
掌握测试技术的基本原理
学生将深入理解测试技术的基本概念、原理和方法，包括传感器、 信号处理和测量误差等方面的知识。
第七章 机械量检测仪表
2011/4/20
核工程检测技术
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离心式转速器 原理：测量质量m旋转时所产生的离心力
F mr mr(
2
n
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)2
重块式
圆环式
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核工程检测技术
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磁性转速器
永久磁铁跟随待测轴 同步旋转，铝制园盘 靠近永久磁铁，二者 产生相对运动，从而 在铝制园盘中形成涡 流。该涡流产生的磁 场跟永久磁铁产生的 磁场相互作用，使铝 制园盘产生一定的转 矩M，该转矩跟待测 物的转速n成正比 。
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2011/4/20
磁电感应式振动 速度传感器
CD-l型振动速度传感器 1-圆形弹簧；2-圆环形阻尼器；3-永久磁铁；4-铝架； 5-心轴；6-工作线圈；7-壳体；9-引线
dx 8 8 E BlW 10 BlavWV 10 ( 伏 ) dt
2011/4/20 核工程检测技术 36
磁性转速器结构原理 优点是结构简单、维护和使用 方便等．缺点是精度不高，检 测范围(1～20000)r／min，精 度1.5％～20％。
n=KM ， K是与结构有关的系数
2011/4/20 核工程检测技术 31
电容式转速器
当电容极板与齿轮相对时电容 量最大，而电容极板与齿隙相 对时电容量最小。当齿轮旋转 时，电容量发生周期性变化， 通过电路即可得到脉冲信号， 频率计显示的频率代表转速大 小 。
Nx为待测信号脉冲数。
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核工程检测技术
模拟法测量转速 模拟法测量转速是利用被测轴旋转时引起的某种物 理量的变化，例如离心力，发电机输出电压等，以转 速为单位，连续指示在刻度盘上的一种测速方法。 比较法测转速 用已知频率的闪光去照射被测轴，利用频率比较的 方法来测量转速，它的原理是基于人的视觉残留现象， 即物体在人的视野中消失之后仍能保留一定时间的视 觉印象。