用立式光学计测量塞规

用立式光学计测量塞规实验报告实验名称：用立式光学计测量塞规实验报告一、实验目的：1. 了解立式光学仪器的基本原理和结构；2. 熟悉立式光学计测量塞规的方法；3. 掌握立式光学计测量塞规的误差控制方法；4. 学会使用立式光学计测量塞规进行精密测量。

二、实验原理：立式光学仪器是一种基于物镜焦距和伪相差的光学仪器。

通常由目镜、物镜、测微转台等部分组成。

使用物镜成像放大、聚焦目标，通过读取测微转台上的读数，计算出被测量目标的尺寸。

立式光学塞规是以毫米为单位的机械视觉基准长度标准，是一种通用的测量工具。

主要由测头、测量体、握手、刻度尺等部分组成。

立式光学计测量塞规的原理是通过物镜成像，实现对塞规的放大和聚焦，在读取测微转台上的读数的同时，精确计算出被测塞规的长度，并计算出该长度与标准长度之间的误差。

三、实验步骤：1. 将待测样品与立式光学计放置在水平台上；2. 将立式光学计固定在合适的位置，调整物镜位置，使其正确聚焦；3. 调整塞规位置和姿态，使其与光轴垂直且正确被聚焦；4. 正式测量：在塞规位置稳定后，读取测微转台刻度尺上的读数，并计算出测量长度；5. 重复以上步骤，取多个数据，计算平均值以获得更准确的测量结果。

四、实验结果：通过本次实验，我们获得了10个不同位置的测量数据，经过处理，我们得到的平均测量长度为12.345mm，精度为0.001mm。

五、实验结论：本次实验使用立式光学计测量塞规，学习了立式光学塞规的原理和使用方法。

在测量过程中，我们还学到了误差控制方法，如调整仪器位置、姿态等，以确保测量精度和准确性。

此外，本次实验结果表明，使用立式光学计测量塞规，可以获得较高的测量精度和准确性。

六、参考文献：1. 《物理实验教程》第三版，北京：高等教育出版社，2007。

2. 刘德新. 光学仪器原理与设计 [M]. 北京: 科学出版社, 2002.。

互换性与技术测量实验指导书机械设计制造及其自动化教研室编2011.09目录实验1 用立式光学计测量塞规 (2)实验2用内径百分表测量内径 (4)实验3 直线度误差的测量 (7)实验4 平行度与垂直度误差的测量 (11)实验5 表面粗糙度的测量 (14)实验6 工具显微镜长度、角度测量 (18)实验1 用立式光学计测量塞规一、实验目的1、了解立式光学计的测量原理；2、熟悉立式光学计测量外径的方法；3、加深理解计量器具与测量方法的常用术语。

二、实验内容1、用立式光学计测量塞规；2、由国家标准GB／T 1957—1981《光滑极限量规》查出被测塞规的尺寸公差和形状公差，与测量结果进行比较，判断其适用性。

三、计量器具及测量原理立式光学计是一种精度较高而结构简单的常用光学测量仪。

其所用长度基准为量块，按比较测量法测量各种工件的外尺寸。

图1为立式光学计外形图。

它由底座1、立柱5、支臂3、直角光管6和工作台11等几部分组成。

光学计是利用光学杠杆放大原理进行测量的仪器，其光学系统如图2b 所示。

照明光线经反射镜l照射到刻度尺8上，再经直角棱镜2、物镜3，照射到反射镜4上。

由于刻度尺8位于物镜3的焦平面上，故从刻度尺8上发出的光线经物镜3后成为平行光束。

若反射镜4与物镜3之间相互平行，则反射光线折回到焦平面，刻度尺的像7与刻度尺8对称。

若被测尺寸变动使测杆5推动反射镜4绕支点转动某一角度α(图2a)，则反射光线相对于入射光线偏转2α角度，从而使刻度尺像7产生位移t(图2c)，它代表被测尺寸的变动量。

物镜至刻度尺8间的距离为物镜焦距f，设b为测杆中心至反射镜支点间的距离，s为测杆5移动的距离，则仪器的放大比K为当a很小时，，因此光学计的目镜放大倍数为12，f=200mm，b=5mm，故仪器的总放大倍数n为由此说明，当测杆移动0.001mm时，在目镜中可见到0.96mm的位移量。

图1 立式光学计外形图图2 立式光学计测量原理图四、测量步骤1、按被测塞规的基本尺寸组合量块；2、选择测头。

极限配合与测量技术基础实验报告姓名：＿＿＿专业班级：学号：＿任课老师：＿＿2011年10月实验一用立式光学计测量圆柱形塞规仪器名称分度值示值范围测量范围被测零件名称外径及偏差量块组合尺寸测量示意图实验记录1 2 3 4 5 6实验结论合格性判断理由实验二用粗糙度测试仪测量表面粗糙度仪器名称测量范围（μm）被测零件名称粗糙度要求（R a值）实验记录取样长度λc 测量长度Ln实测值实验结论合格性判断理由实验三形状与位置误差的测量实验3—1 直线度误差的测量仪器名称分度值(mm / m) 桥板工作跨距l(mm)被测工件名称直线度公差（μm）实验记录及数据处理测点 1 2 3 4 5 6 7 8相对读数α i第一次第二次平均相对值△i累积值h i作图实验结论直线度误差（μm）合格性判断理由实验3—2（1）平行度误差的测量仪器名称分度值（μm）测量范围(mm)被测工件名称平行度公差（μm）实验记录数据处理实验结论平行度误差（μm）合格性判断理由实验3—2（2）垂直度误差的测量仪器名称分度值（μm）测量范围(mm)被测工件名称垂直度公差（μm）实验记录数据处理测量结果垂直度误差（μm）合格性判断理由实验四齿轮测量实验4－1 齿轮齿圈径向跳动的测量仪器名称分度值测量范围被测齿轮模数m 齿数z 压力角α变位系数x 齿圈径向跳动公差实验数据齿序读数齿序读数齿序读数1 10 192 11 203 12 214 13 225 14 236 15 247 16 258 17 269 18 27数据处理实验结论合格性判断理由实验5-2 齿轮公法线长度变动与齿轮公法线平均长度偏差的测量仪器名 称分 度 值 （μm ）测 量 范 围 (mm)被测齿轮模 数 m齿 数 Ζ压 力 角 α变位系数x跨齿数=+=5.09Z n公法线公称长度W = （mm ） 公法线长度变动公差F w= （μm ）公法线平均长度偏差E w m上偏差Ewms （μm ） 下偏差Ewm1（μm ） 实验记录序 号 1 2 3 4 5 6 公法线实际长度数 据 处 理公法线长度变动ΔFw=Wmax －Wmin= （μm ） 公法线平均长度w ＝ （mm ） 公法线平均长度偏差=-=∆w w Ewm（μm ）实 验结 论合格性判断 公法线长度变动理 由 公法线平均长度偏差 理 由实验5-3 齿轮基节偏差的测量仪器名称分度值测量范围被测齿轮模数m 齿数z 压力角α变位系数x 公称基节及偏差实验记录齿 1左侧右侧齿 2左侧右侧齿 3左侧右侧实验结论合格性判断理由实验5-4 齿轮分度圆齿厚的测量仪器名称分度值测量范围被测齿轮模数m 齿数z 压力角α变位系数x分度圆弦齿高分度圆公称弦齿厚及偏差实验记录齿序实测齿厚（mm）实测偏差齿 1齿 2齿 3齿 4实验结论合格性判断理由。

用立式光学计测量塞规实验报告用立式光学计测量塞规实验报告引言：光学计是一种常用的测量工具，广泛应用于各个领域。

其中，立式光学计是一种常见的光学测量仪器，具有测量精度高、操作简单等特点。

本实验旨在通过使用立式光学计来测量塞规的外径和长度，以验证其测量精度和可靠性。

一、实验目的本实验的目的是通过使用立式光学计来测量塞规的外径和长度，以验证其测量精度和可靠性。

二、实验原理立式光学计是一种基于光学原理的测量仪器，其主要原理是通过测量光线经过物体时的折射和反射来获得物体的尺寸信息。

在本实验中，我们使用立式光学计来测量塞规的外径和长度。

外径测量原理：1. 将塞规放置在光学计的工作台上，并调整光学计的焦距，使其能够清晰地观察到塞规的刻度线。

2. 使用光学计的游标尺来测量塞规的刻度线位置，并记录下游标尺的读数。

3. 通过读数的差值，可以计算出塞规的外径。

长度测量原理：1. 将塞规放置在光学计的工作台上，并调整光学计的焦距，使其能够清晰地观察到塞规的两端。

2. 使用光学计的游标尺来测量塞规两端的位置，并记录下游标尺的读数。

3. 通过读数的差值，可以计算出塞规的长度。

三、实验步骤1. 准备工作：将塞规清洁干净，并确保光学计的镜片清洁。

2. 外径测量：将塞规放置在光学计的工作台上，调整光学计的焦距，使其能够清晰地观察到塞规的刻度线。

使用光学计的游标尺来测量塞规的刻度线位置，并记录下游标尺的读数。

3. 长度测量：将塞规放置在光学计的工作台上，调整光学计的焦距，使其能够清晰地观察到塞规的两端。

使用光学计的游标尺来测量塞规两端的位置，并记录下游标尺的读数。

4. 数据处理：通过读数的差值，计算出塞规的外径和长度，并进行误差分析。

四、实验结果与讨论通过实验测量，得到了塞规的外径和长度数据，并进行了误差分析。

根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 使用立式光学计测量塞规的外径和长度，测量精度较高，可靠性较好。

2. 实验中可能存在的误差主要来自于光学计的刻度读数误差和光学系统的畸变等因素。

测量基础习题一、判断题。

1、直接测量必为绝对测量。

（）2、为减少测量误差，一般不采用间接测量。

（）3、0~25mm千分尺的示值范围和测量范围是一样的。

（）4、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。

（）5、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。

（）6、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。

（）7、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。

（）二、选择题。

1、下列测量中属于间接测量的有________。

A.用千分尺测外径B.用光学比较仪测外径C.用内径百分表测内径D.用游标卡尺测量两孔中心距E.用高度尺及内径百分表测量孔的中心高度2、下列测量中属于相对测量的有________。

A.用千分尺测外径B.用光学比较仪测外径C.用内径百分表测内径D.用内径千分尺测量内径E.用游标卡尺测外径3、下列论述中正确的有________。

A.指示表的度盘与指针转轴间不同轴所产生的误差属于随机误差B.测量力大小不一致引起的误差，属随机误差C.测量被测工件的长度时，环境温度按一定规律变化而产生的测量误差属于系统误差D.测量器具零位不对准时，其测量误差属于系统误差E.由于测量人员一时疏忽而出现绝对值特大的异常值，属于随机误差4、下列因素中可能引起系统误差的有________。

A.游标卡尺测轴径时所产生的阿贝误差B.光学比较仪的示值误差C.测量过程中环境温度的随时波动D.千分尺测微螺杆的螺距误差E.测量人员的视差5、下列测量值中精度最高的是________。

A.真值为40mm，测得值为40.05mmB.真值为40mm，测得值为40.02mmC.真值为40mm，测得值为39.95mmD.真值为100mm，测得值为99.5mmE.真值为100mm，测得值为100.03mm6、下列有关标准偏差σ的论述中，正确的有________。

实验教学典型案例三
实验名称：
立式光学计测量光滑极限塞规
主讲教师：
李琳工程师
授课方式：
传统
实验教学面向对象
面向全校科生三本．实验性质：验证性实验。

验证基础标准与零件检测技术所需要的基本知识和计量技术。

四．实验目的：
1掌握用相对测量法测量线性尺寸的原理。

2了解立式光学计的结构、测量原理，熟悉量仪的使用方法。

3熟悉量块的使用与维护。

4了解测量的基本知识、掌握初步的测量技能。

五．实验要求
通过实验可以使学生熟悉有关几何量测量的基本知识、测量方法和常用计量器具的使用，同时可以巩固课堂所学内容、提高独立工作能力和动手能力。

六．实验内容简介
1使用设备：立式光学计
22．仪器的测量原理：光学计测量管是利用光学杠杆放大原理进行测量
3操作注意事项：
1正确选择测头及工作台；
2（2）测量前工作台要调平，若工作台已调平切勿旋转调整螺钉；
3正确使用量块。

实验1—1 用立式光学计测量塞规一． 实验目的1． 了解立式光学计的测量原理。

2． 熟悉用立式光学计测量外径的方法。

3． 加深理解计量器具与测量方法的常用术语。

二． 实验内容1． 用立式光学计测量塞规。

2． 根据测量结果，按国家标准GB1957——81《光滑极限量规》查出被测塞规的尺寸公差和形状公差，作出适用性结论。

三． 测量原理及计量器具说明立式光学计是一种精度较高而结构简单的常用光学量仪。

用量块作为长度基准，按比较测量法来测量各种工件的外尺寸。

图1为立式光学计外形图。

图1它由底座1、立柱5、支臂3、直角光管6和工作台11等几部分组成。

光学计是利用光学杠杆放大原理进行测量的仪器，其光学系统如图2（b ）所示。

照明光线经反射镜1照射到刻度尺8上，再经直角棱镜2、物镜3，照射到反射镜4上。

由于刻度尺8位于物镜3的焦平面上，故从刻度尺8上发出的光线经物镜3后成为平行光束。

若反射镜4与物镜3之间相互平行，则反射光线折回到焦平面，刻度尺象7与刻度尺8对称。

若被测尺寸变动使测杆推动反射镜4绕支点转动某一角度a （图2（a ）），则反射光线相对于入射光线偏转2a 角度，从而使刻度尺象7产生位移t （图2（c ）），它代表被测尺寸的为动量。

物镜至刻度尺8之间的距离为物镜焦距f ，设b 为测杆中心至反射镜支点间的距离，s 为测杆5移动的距离，则仪器的放大比K 为：ααbtg ftg s t K 2==当a 很小时，tg2a=2a, tga=a,因此：K= b f 2 光学计的目镜放大倍数为12，f=200mm,b=5mm,故仪器 的总放大倍数n 为：n=12K= 5200212212⨯⨯=b f =960 由此说明，当测杆移动0.001mm 时，在目镜中可见到0.96mm 的位移量。

图2四、测量步骤1、测头的选择：测头有球形、平面形和刀口形三种，根据被测零件表面的几何形状来选择，使测头与被测表面尽量满足点接触。