第三讲测量过程四要素.ppt

检测技术与仪器 测量过程四要素 质量工程学院 单越康 身高测量的思考 测量原理是什么？ 测量过程必须哪几步操作？ 为什么成人与婴儿的测量过程有区别，区别在哪里？ 测量结果的溯源是如何解决的？ 为什么每次测量结果不相同？ 测量过程有哪几个要素组成？ 如何实现自动测量身高？ 测量原理—比较测量 与标准线纹尺进行比较 测量方程： L=X2-X1 X1：脚底与线纹尺对齐的读数 X2：头顶与线纹尺对齐的读数 也可以认为是与零高度的标准物体进行比较 X1：零高度的标准物体的读数 X2：人体身高的读数 新测量原理—与标准身高进行比较测量 新 标 准：用某人的身高为标准身高。 比较方法：其他同学与他比较进行测量 测量方程： L=X2-X1+X0 X1：标准身高的读数 X2：被测量器人身高的读数 X0：标准身高（在高一级的仪器上测量得到） 测量操作步骤 定 位 人体正确定位，与标准线尺平行、重合，或在延长线上—符合阿贝原则 瞄准—二点瞄准 下瞄准：底板与脚底对齐 上瞄准：头顶与文件夹对齐 二次读数 上测点读数：调色板与线纹尺对齐点读数 下测点读数：文件夹与线纹尺对齐点读数 二种身高测量的区别 定位技术不同： 成人能自动配合测量，主要是自动定位 婴儿不能配合测量，需要强制定位 瞄准技术不同 成人以脚底为零点基础瞄准 婴儿以头顶为零点基础瞄准 测量结果如何溯源 通过线纹尺溯源 线纹尺应保证其计量符合技术标准在求，满足测量要求 按国家有关标准进行检定 为什么每次测量结果不相同？ 测量误差产生。 测量误差的原因：偏离了定义与条件 主要原因是 定位误差、瞄准误差、线纹尺误差、仪器误差、测量条件产生， 还有测量人员的素质。 如何实现自动测量身高？ 定位改造为自动定位 自动分料，自动进料，自动定位 瞄准改造为自动瞄准 上测点自动瞄准、下测点自动瞄准 读数改造为自动读数 运用传感器技术，实现上下二测点自动自动读数 测量过程组成要素 测量过程四要素 测量对象：被测对象、被测量分析 测量单位：量传、标准量、标准器 测量方法：比较过程、相关技术与条件 测量质量：测量误差与测量结果不确定度 案例分析 手工测量轴瓦壁厚(视频) 螺旋千分尺测量轴壁厚(照片) 轴瓦壁厚自动测量分选机(视频) 关键认识： 定位技术、瞄准技术、读数技术、 量传技术、比较测量技术等 轴瓦壁厚螺旋千分尺手工测量 轴瓦壁厚手工测量 第一要素：被测对象与被测量 主要分析研究内容 被测对象分析研究 被测量分析研究 影响量分析研究 第一要素：被测对象与被测量 确定测量过程的依据—明确目标与测量任务 确定基本的比较测量原理（定位等） 确定标准器与标准量 确定实现测量原理的测量方法（技术） 即：正确比较的位置关系，比较方法，获取信息等 确定测量条件 确定测量质量 第一要素分析研究依据 工程蓝图 标准文件 设计输出文件 工艺文件 产品说明书 顾客要求 第一要素主要研究内容 被测对象分析 对什么进行测量，特性等 针对具体被测对象特性确定比较原理 测量过程与方法 确定定位、瞄准、读数等原理与技术 确定影响量对测量结果影响程度及其解决方法 第一要素主要研究内容 被测量分析 ---测量什么，怎么测量？ 按被测量定义，如何始终按定义进行测量， 怎么定义怎么测量 根据被测量大小确定测量系统的量程（范围） 根据被量的公差确定测量误差 第一要素主要研究内容 影响量分析 哪些影响量（被测对象本身具有的，外界条件） 如何影响测量质量（理论分析） 如何克服或减小影响量（技术方案） 最终突出被测量 ，提高信噪比 第二要素测量单位与标准量 保证测量的一致性 将国家计量单位传递到仪器设备上， 再传递到被测对象与被测量上。 主要研究内容 量值传递，标准器，标准量 测量单位与标准量 方法1—直接比较 通过标准器中的标准量直接体现测量单位 （直接进行比较测量） 人体身高测量：标准器为线纹尺 方法2—简接标定(定标)： 通过对标准器体现的标准量进行测量 确定测量当量。 如：机器视觉测量中的像素当量的标定 测量结果=像素当量×像素数 测量单位与标准量 标准器的选择与标准量确定 标准器与被对象的 形状、尺寸、物理、化学、光学等性能相近 精度（不确定）：系统测量不确定度的1/3---1/10 检定结果 ：检定误差（不确定度） 制造尺寸：制造偏（公）差 尺 寸(大 小)：满足被测量测量要求 检定结果：检定精密测量的结果 制造尺寸：名义尺寸 测量单位与标