《几何量检测1000问》每天一集

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2014/7/1 第十八集：几何量检测有何作用？
       几何量检测在计量工作中所占的比重最大，涉及面很广。无论是科学研究、工农业生产、国防建设还是进出口贸易都离不开几何量检测。许多科学尖端技术的突破，都是由于依靠了检测技术才得以实现的。
       现代工业生产中，为了提高劳动生产率，保证产品质量，是按照互换性原则组织生产的，必须对产品零件进行准确的测量。只有对零件进行严格检测，才可保证产品质量。尤其在产品加工生产中通过测量还可减少废品，提高经济效益。在产品加工过程中测出加工误差并进行分析；查明加工误差的来源，就可以采取相应的措施，提高产品质量，降低生产成本。
       在计量工作中量具量仪的检定工作对量值的统一起着重要作用，而量值的统一是整合检测工作的生命线。如果量值的统一不能保证，则正确的几何量检测将无法进行，各种有关的产品质量就无法保证，有关科研工作将得不到正确的结果。开展几何量检测工作，为保证互换性生产，提高产品质量提供了技术保证。它有助于改进设计，改善工艺，获取良好的经济效益。
       随着生产、科学技术的不断发展，几何量检测所包含的内容将越来越广泛，各种新技术在几何量检测中将得到越来越广泛的应用，几何量检测工作也必将显示出越来越重要的技术基础作用。

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2014/7/2 第十九集：几何量检测发展经历了那几个阶段？
       人类文明发展初期，人们知道利用人的肢体作为量具进行简单的长度测量。18 世纪中叶之前，机械制造业中所用的测量工具是线纹尺，在军工产品中使用标准量规。19 世纪初几何量检测技术得到了发展，1850 年游标卡尺问世，1867 年出现了千分尺，1895 年生产了量块。采用量块作为长度标准，大大地促进了比较测量的发展。20 世纪几何量检测技术得到了发展，1907 年出现了米尼表，随后出现百分表，测微仪等，1928 年出现了气动量仪，1930 年起各种不同的电接触式、电感式、电容式量仪相继出现，为机械加工过程的自动检测提供了新的装置。1937年生产了扭簧比较仪。30 年代人们运用光学原理设计了光学量仪，应用光学显微镜、光学投影等技术制成了工具显微镜、测长仪、投影仪。到50 年代光学量仪已成系列，60 年代应用电子、光栅技术出现了光机、电结合的量仪，应用激光等新技术研制出很多新颖量仪。我国研制的光电光波比长仪，激光量块干涉仪，微电脑双频激光干涉仪，齿轮整体误差测量机等，都达到了国际先进水平。
       影像测量仪、三坐标测量机、齿轮单面啮合检查仪等都配置了电子计算机，大大提高了测量速度和
精度。近年来，微型、大型、复杂形状工件的自动检测发展很快。利用激光衍射原理自动连续检测0.01~0.1mm 的细丝直径精度达0.1μm；用对滚法采用光栅传感器自动检测大直径，测量结果用数字显示；利用射线、微波、超声波检测板块、带状和薄壁筒工件厚度达到很高精度；对于复杂形状工件采用多个测头自动巡回测量，或利用工业电视扫描法与标准板块作比较测量；工件内形状利用激光全息照相技术检测，取得很好效果。
       目前，影像测量仪、坐标测量机和数控机床中广泛使用光栅、磁栅、感应用步器和激光作为检测元件，实现了由脉冲技术，数字显示的自动检测，提高了检测准确度和测量效率。这就使几何量检测技术有了飞速发展，检测精度达到μm 级，甚至nm级。例如1940 年有了比较仪，检测精度从3μm 提高到1.5μm；到了1950 年有了光电比较仪检测检测精度提高到0.2μm；到了1960 年有了圆度仪，检测精度
达到0.1μm；到了1969 年出现激光干涉仪，检测精度达到0.01μm.几何量检测技术的发展使测量范围由两维到三维空间，测量尺寸由集成元件线条宽度到飞机机架。检测自动化程度，从人工对准刻度尺读数到自动对准，计算机处理数据，自动显示打印打印测量结果，这就加快了工件在线加工、自动检测的进程。
       国外在1985 年加工间的25%实现了自动检测，不需人力干预。到了1990 年通过计算机闭合控制和自动检测实现实现了质量控制的全盘自动化。当前几何量检测正由主动测量发展到动态过程测量。主动测量是将测量结果用控制加工工艺，决定是否继续加工。动态过程测量将测量与加工组成一个整体，测量不仅用于纠正加工方法，而且是对工件参数的变化进行连续测量，并将这些参数变化反馈到加工，以保持被测参数在最佳要求范围内。

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2014/7/3 第二十集：几何量检测发展的趋势是什么？
       生产科学技术的发展，对机械零部件几何量检测提出了更高要求，归纳为：
       （1） 提高长度基准精度。
       （2） 以新原理、新技术的综合应用，设计制造光学、机械、电子相结合的新型测量仪器，改进量仪测量系统的原理结构，提高仪器分辨率和稳定性，缩短调整和操作时间，采用合理定位装置，改进读数装置。如以光栅、感应同步器，CCD 器件等技术改造瞄准定位精度，采用影屏读数、自动记录、自动打印、数字显示，提高读数准确度。
       （3） 研究新的测量方法，采用多尺寸测量装置，应用光电和电视技术，发展新的光干涉和光信息处理技术，大力采用激光、光栅技术，实现动态、主动测量，并根据测量信息反馈控制机床加工实现实时测量。
       （4） 应用电子计算机进行数字处理，采用自动打印、自动显示测量结果，以提高检测速度和精度。
       （5） 加强在线测量、动态测量、主动测量，控制生产工艺流程，以提高效率，减少废品，降低成本。因此，几何量测量总的发展趋势是向精密、准确、高分辨率、大量程、动态、自动、多功能、数字化方向发展。

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2014/7/4 第二十一集：什么是法定计量单位？它有何特点？
       法定计量单位是国家以法定的形式规定强制使用或允许使用的计量单位。凡属法定计量单位，在一个国家里，任何地区、任何部门、任何个人都必须遵照执行。
       我国法定计量单位，是以国际单位制为基础，根据我国具体情况，适当的增加了一些其他单位构成的。其主要特点是更加完整、具体；而且结构简单、科学性强、使用方便、易于推广。同时与国际上所采用的计量单位更加协调。

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2014/7/8 第二十三集：推行法定计量单位有什么重要意义？
       推行法定计量单位是进一步统一我国计量制度的重大决策。它结束了多种计量单位制在我国并存的现象，使我国的计量单位达到完全统一。
       由于法定计量单位是以国际单位制为基础的，这将使我国在国际交往中与绝大多数国家具有共同的国际计量语言和交流工具，推动我国对外贸易、科技协作和文化交流的发展。

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2014/7/9 第二十四集：常用的长度法定计量单位有哪几个？其中哪一个是主单位？
       长度的法定单位是米（m）和海里（nmile）及米（m）的倍数和分数单位。常用的长度法定计量单位有米（m），它是长度的基本单位。米的常用倍数和分数单位有：千米（km）；厘米（cm）；毫米（mm）；微米（μm）；纳米（nnm）；皮米（pm）；飞米（fm）。它们与米的关系是：
1km=103m 1mm=10-3m 1nm=10-9m 1fm=10-15m
1cm=10-2m 1μm=10-6m 1pm=10-12m
  其中，米（m）是主单位。
海里（nmile）仅用于航行，1nmile=1852m

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2014/7/10 第二十五集：米的定义是什么？这样定义有何优越性？
       米（m）的定义为：米（m）是光在真空中1.299792458s 时间间隔内所经路径的长度。
       由于激光单色性好，可以获得比氪-86 更窄的谱线，加之光波频率绝对测量范围扩大和精度的提高，使得通过频率测量所确定的激光波长以及光速的给定值，它们复现性好于通过氪-86 标准辐射波长所获得的复现性。复现精度大±4x10-9。
       米的定义，是以真空中光速是299792458m/s 这个固定不变的物理常数为基础的。不再是物理学中不可测量的量，也不存在误差的精确数值。它可以通过时间或频率的测量导出，而不受某种基本物质性能的限制，从而可以提高复现的准确度。