计量学基础——几何量计量

1.计量基础知识1．1计量学分类目前，在我国按专业可分为：长度（几何量）计量、力学计量、热工计量、电磁计量、无线电（电子学）计量、时间频率计量、声学计量、光学计量、化学计量和电离辐射计量。

即所谓的十大计量。

1．2计量的定义及特点1．2．1计量的定义为实现单位统一、量值准确可靠的活动。

国际上没有对计量的定义，只有“测量（measurment）”的定义。

（测量－通过实验获得并合理赋予某量一个或多个量值的过程。

）（计量在企业的作用以及和检测的区别）1．2．2计量的特点1．2．2．1准确性准确性是计量的基本特点。

只有量值，而没有准确程度的结果不是计量（测量）结果。

也就是说，计量（测量）结果不但要给出被测量的量值，还应给出测量准确度（和测量不确定度），否则，计量（测量）结果是没有意义的。

1．2．2．2一致性无论在任何时间、任何地点、采用任何方法、任何器具，以及任何人进行测量只要符合计量要求的条件，计量结果就应在给定的误差范围内一致。

这样就可以实现国际互认，免去大量的重复测量，从而节约大量的人力物力和时间。

1．2．2．3法制性计量的社会性（涉及各行各业，方方面面）要求法制保障。

确保量值统一，不仅要靠技术手段，而且要有法律手段。

不但要有法律法规，还要有相应的机构来保证法律法规的执行。

国际上有国际法制计量组织（OIML）各国一般有相应的行政管理机构和法制实验室，美国有国家标准局和55个法制实验室，我国的政府计量行政部门是各级质量技术监督局（国家叫质量监督检验检疫总局），法制实验室叫做“法定计量检定机构”是由政府计量行政部门依法设臵或依法授权的。

1．2．2．4溯源性溯源性的定义：通过一条有规定不确定度的不间断得比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准，通常是以国家测量标准或国际测量标准联系起来的特征。

为了保证测量结果的准确可靠，任何量值都必须溯源到国家基准或国际基准或自然常数。

具有溯源性的测量才是有意义的。

第一章长度计量概述第一节长度计量的任务和内容长度计量(又称几何量计量)是一项历史悠久、基础性很强的技术。

长度计量与人们生活、生产活动、国民经济各个部门、科学技术各个领域有着十分密切的联系。

在日常生活中，做衣服要用尺子量体裁衣，盖房要丈量土地；在工业生产中，长度计量是保证加工零件的尺寸和形状符合设计要求，保证装配的零部件和整机达到质量指标的技术手段；科学的进步更离不开长度计量，许多科学实验往往是通过长度计量来获得实验结果的。

如研究宏观世界，测量天体间距离；研究微观世界，测量分子结构等。

长度计量的重要任务是：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，以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。

长度计量按其测量对象来分，可包括以下几个方面的内容：(1)长度尺寸——如端度、轴孔直径、坐标尺寸、线纹间尺寸、箱体结构尺寸等；(2)角度一如平面角(斜率等)、圆分度、空间位置角(如两轴交错的夹角)、锥度等；(3)表面形状和位置—平面度、直线度、圆度、垂直度、平行度等；(4)表面粗糙度(微观不平度)和波度；(5)齿轮。

螺纹、花键及各类加工刀具等的各种工程参量。

第二节长度计量的单位几何量表征物体的大小、长短、形状和位置，其基本参量是长度和角度。

长度的单位是“米”(m)。

角度量分为平面角和立体角，其单位分别为弧度(rad)和球面度(sr)。

“米”的倍数单位和分数单位按SI规定，是在“米”前加十进制词头构成。

如常用单位有毫米(mm)、微米(μm)、千米(km)等。

平面角在日常应用中，保留使用以度(°)、[角]分(′)、[角]秒(″)为单位的60进制。

它们与弧度的换算关系为1°=(π/180)rad，1′=(π/10800)rad，L″=(π/648000)rad。

计量基础知识计量起源计量起源于古代各国，沿用已久的各不相同的计量单位和有关的制度不可能自发地统一。

即使是一国范围内统一计量制度，也只有借助于政府的作用才可能实现。

公元前221年，中国的秦始皇曾下诏全国统一度量衡就是一个明显的例证。

早期的计量相当于所指的法制计量，只是范围较窄，主要限于与贸易和税收有关的测量而已。

计量管理工作的主要部分——法制计量，历来是由政府所主导的一项社会事业。

大致 18 世纪开始，由于国际贸易和科学技术的发展，欧洲国家之间出现统一计量制度的需求。

1867年举行的巴黎博览会上专门成立了“度量衡和货币委员会”，以处理因计量单位不同而产生的问题。

1875 年和 1955 年签订的《米制公约》和《国际法制计量组织公约》，都属于政府间的多边协议，相应成立的两个国际组织也都是政府间的组织。

计量的发展具有悠久的历史，大体上可以分为原始、经典和现代三个阶段。

原始阶段以经验和权力为主，大多利用人、动物或自然物作为计量基准。

例如，中国古代的布手知足、掬手为升、十发为程、黄钟律管等；相传在大禹治水时，就用了“准绳”和“规”、“矩”等计量器具体；公元前 221 年，秦始皇统一中国后即颁布诏书，建立了全国统一的度量衡制度，其中度制和量制的大部分采用了十进制，并实行定期检定计量器具的法制管理(见中国古代度量衡史)。

古埃及的尺度是以人的胳膊到指尖的距离为依据的，称之为“腕尺”(约 46 厘米)。

英国的码是亨利一世将其手臂向前平伸，从其鼻尖到指尖的距离(1yd =0.9144m)；英尺是查理曼大帝的脚长(1ft =0. 3038m)；英寸是英王埃德加的手指关节的长度(lin =25. 4mm)；而英亩则是两牛同轭，一日翻耕土地的面积(1英亩=4.05X103平方米)。

经典阶段一个以宏观现象与人工实物为科学基础的阶段。

标志是 1875 年签订的《米制公约》。

包括根据地球子午线 1 /4 长度的一千万分之一建立了铂铱合金制的米源器；根据1m3水在规定温度下的质量建立了铂铱合金制的千克源器；根据地球绕太阳公转周期确定了时间(历书时)单位秒等。

计量基础知识第一节量和计量一、量的定义量的定义：现象、物体和物质的可以定性区别和定量确定的一种属性。

由定义可知：被研究的对象可以是自然现象，也可以是物质本身。

同时，应该注意到这个概念的两种含义：一方面是量的定量确定，如人们通常所理解的那样，指量的大小、轻重和长短等概念即量的具体意义；另一方面是指现象、物体和物质的定性区别，把量区别为长度、质量、时间、温度电流和电阻等即量的广义含义。

量总是由数值和计量单位组合表示。

在使用相同计量单位的条件下，较大的数值表示较大的量；较小的数值表示较小的量。

用没有计量单位表示的纯数值表示量的大小是没有意义的。

即量的表示都必须在其数值后面注时计量单位。

量的大小并不随所用计量单位而变，可变的只是单位和数值。

二、量的分类量的分类：在我们的实际工作中，将量按学科划分为十大类：几何量、力学、温度、电磁、电子、时间频率、电离辐射、声学、光学和化学。

1．几何量计量：对物体几何形状所涉及的物理量进行的测量。

主要包括：端度、线纹、角度、表面粗糙度、平面度、直线度、表面几何尺寸的精密测量。

2．力学计量：包括质量、容量、密度、压力、真空、流量、力矩、速度、加速度、硬度、冲击、转速、振动等。

3．温度计量：利用各种物质的热效应，研究测量温度的技术。

按测量范围划分有：超低温、低温、中温、高温、超高温计量。

4．电磁计量：根据电磁学原理，应用各种电磁基、标准器和仪器、仪表，对各种电磁物理现象进行测量，按电、磁特性分为电学计量和磁学计量；直流计量和交流计量；5．电子计量：无线电技术所用全部频率范围内的一切电气特性的测量；6．时间频率计量：时间和频率的计量，时间和频率在数学上互为倒数关系；7．电离辐射计量：计量放射性物质本身有多少的量和计量辐射、被照介质相互作用的量；8．声学计量：专门研究物质中声波的产生、传播、接收和影响特性中有关计量的知识领域；9．光学计量：光辐射在传播过程中功率、能量的转换和变化；在传播过程中光线的行踪；10．化学计量：对种物质的成分和物理特性，基本物理常数的分析、测定。

第一节几何量计量概述一、几何量计量简介：几何量计量又称长度计量，是起步比较早，发展比较快，技术比较成熟的一门科学。

主要包括：光波波长、量块、线纹、表面粗糙度、平直度、角度、通用量具（游标类、测微类、指示表类）、工程测量等。

几何量计量的单位有：长度单位“米” 。

角度单位有两个，即平面角单位为“弧度”，单位符号为“rad”；立体角单位为“球面度”，单位符号为“ sr”。

二、几何量测量的基础知识：1、测量的基本要素：任何一项测量过程都必须有被测的对象和所采用的计量单位，此外还两者怎样进行比较和比较所得结果的准确度如何的问题，即测量方法和测量准确度问题。

这四个部分称为测量的四个基本要素。

1.1 测量对象：是指被测定物理量的实体。

而被测量则是指某一被测的物理量或被测对象的某一被测参数。

测量对象可能包含有多个被测的量。

1.2 计量单位：是在定量评定物理量时，作为标准并用以与被测量进行比较的同类物理量的量值。

计量单位的定义是：有明确定义和名称并命其数值为1 的一个固定值。

如长度的单位有米、毫米、微米等。

1.3 测量方法：是指参与测量过程的各组成因素和测量条件的总称。

般可从获得测量结果的方式、测量的接触形式、被测参数的多少等方面进行分类。

大致可分为：直接测量和间接测量；绝对测量和相对测量；接触测量和非接触测量；综合测量与单项测量；组合测量与独立测量；静态测量与动态测量；被动测量与主动测量等。

测量方法虽然有以上多种分类，但从测量本质来说，又可归结为直接测量、间接测量和组合测量三大类。

还必须指出，对于某一个具体的测量方法，他可能是直接测量，又可能是绝对测量。

计量人员可根据不同的测量对象和测量参数选择不同的方法。

1.4 测量结果的准确度：是指测量结果的正确可靠程度。

2、测量方法的误差因素：对测量方法的各种误差因素进行认真分析，以估计它们对测量结果的影响，是设计测量方法或评定测量结果准确度的一个重要工作。

在一般精确度的测量中，测量方法的主要误差因素包括计量器具误差、标准件误差、瞄准误差、读数误差、定位误差。

计量的分类计量的分类（一）计量依据其领域可分为以下三类1、法制计量法制计量,是为了保证公众安全,国民经济和社会发展,根据法制、技术和行政管理的需要,由政府或官方授权进行强制管理的计量,包括计量单位、计量器具（特别是计量基准、标准）、计量方法以及计量人员的专业技能等的明确规定和具体要求。

法制计量主要涉及安全防护、医疗卫生、环境监测和贸易结算等有利害冲突或特殊领域的强制计量。

例如,关于衡器、压力表、电表、水表、煤气表、血压计等的计量。

2、科学计量科学计量主要是指基础性、探索性、先进性的计量科学研究,例如关于计量单位与单位制、计量基准与标准、物理常数、测量误差、测量不确定度与数据处理等。

科学计量通常是计量科学研究单位,特别是国家计量科学研究机构的主要任务。

3、工业计量工业计量也称工程计量,系指各种工程、工业企业中的应用计量。

例如,关于能源、原材料的消耗、工艺流程的监控和产品质量与性能的计量测试等。

工业计量涉及面广,是各行各业普遍开展的一种计量。

（二）按计量学可分以下十类1、几何量计量几何量计量通常称为长度计量,是最先形成和发展的一个计量科学领域。

概括地说,几何量计量的内容是物体的几何尺寸、形状和位置,即几何量的“三大要素”。

几何量计量的基本参量是长度和角度,以及由它们导出的平直度、表面粗糙度、园度、圆柱度、坡度、锥度、渐开线、螺旋线等,还包括万能量具的检定、光学仪器检定及生产中特殊零件的测量。

几何量计量的基本单位是“米”,符号为“m”,它是国际单位制七个基本单位之一。

几何量计量常用的计量器具主要包括：量块、角度块、直尺、千分尺、游标卡尺、百分表、千分表、平晶、水平仪、测量显微镜、投影仪、园度仪、表面轮廓仪、齿轮测量仪器、测长仪、三座标测量机等。

2、温度计量温度计量就是利用各种物质的热效应来计量物体的冷热程度。

内容包括：超低温、低温、中温、高温、超高温、热量等项。

温度计量单位为开〔尔文〕,符号为“K”。

计量基础知识题库一、什么是计量？计量是指以测量为基础，以数学为工具，以统一为目的，以法制为手段，以科学技术和实践经验为基础，对计量单位与单位制、计量器具、计量方法、计量单位的使用贯彻、监督管理等各方面进行研究，以保证计量单位制的统一和量值的一致、准确、可靠，为国民经济服务的一项综合性科学技术。

二、计量的对象是什么？计量的对象包括几何量（长度、容量和体积等）、热学量（温度、湿度和压力等）、力学量（质量、力、速度和加速度等）、电磁学量（电场强度、电流强度、电磁感应强度等）、光学量（发光强度、光通量和折射率等）以及其他物理化学特性（化学反应速度、粘度、表面张力等）。

三、计量有哪些特点和目的？计量的特点和目的主要体现在以下几个方面：1、准确性：计量的结果应该是准确的，能够真实地反映被测对象的实际状况。

2、可靠性：计量结果应该可靠，不能出现大的误差或错误。

3、统一性：计量单位和标准应该是统一的，以确保不同地区和不同测量设备之间的测量结果一致。

4、可比性：计量的方法和标准应该是可比的，以便于对不同地区和不同测量设备之间的测量结果进行比较和分析。

5、目的性：计量的目的应该是明确的，以满足不同的需求和目的，例如科学研究、工业生产、贸易结算等。

四、什么是计量单位？计量单位是指用来表示各种物理量值的计量标准量，它是用来定量表示各种物理量值的统一尺度。

常用的基本单位有米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）等。

五、什么是计量器具？计量器具是指能够完成测量过程并给出测量结果的实体，它可以是仪器、仪表、衡器、量具等各种形式。

计量器具的作用是实现测量过程并将测量结果可视化，以便于人们对被测对象进行定量分析和研究。

公共基础知识法律基础知识题库一、法律体系的基本概念1、什么是法律体系？2、法律体系的主要特点是什么？3、法律体系的基本构成要素是什么？二、法律关系的概念与类型1、什么是法律关系？请简要说明。

2、法律关系可以分为哪些类型？请分别说明。

几何量计量相关书籍
在几何量计量方面，有许多优秀的相关书籍可供选择。

以下是一些值得推荐的书籍：
1. 《几何量计量和标准化》（Geometric Dimensioning and Tolerancing）：由美国国家标准化组织（ANSI）出版的标准，是许多几何量计量书籍的基础。

该标准介绍了在制造过程中如何定义和控制各种几何量，以确保产品符合设计要求。

2. 《几何量计量工程学》（Geometric Dimensioning and Tolerancing for Mechanical Design）：由David Madsen和Paul Drake 撰写的教科书，介绍了几何量计量的基本概念、符号、术语和应用。

该书还提供了许多实例和练习，帮助读者掌握这一重要的工程学科。

3. 《几何量计量应用手册》（Geometric Dimensioning and Tolerancing Applications and Inspection）：由James D. Meadows 撰写的实用手册，介绍了如何在制造和检验过程中应用几何量计量。

该书还提供了许多实例和应用指南，帮助读者在实际工作中解决问题。

4. 《几何量计量革命》（The Geometric Dimensioning and Tolerancing Revolution）：由James D. Meadows撰写的畅销书，介绍了几何量计量的发展历程和应用前景。

该书还讨论了如何在全球化和竞争激烈的市场环境下，通过几何量计量来提高产品质量和生产效率。

以上是几个值得推荐的几何量计量相关书籍，它们可以帮助读者深入了解这一重要的工程学科，掌握相关的知识和技能，提高工作能
力和竞争力。