《几何量检测1000问》每天一集

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2014/7/11 第二十六集：米定义的特点是什么？
       米定义有以下三个特点：
       （1） 米定义本身和复现方法分开。这样使米定义在相当长的时期内保持稳定，复现方法不受定义的局限，即米定义没有要求必须规定某个具体辐射作为基准。可随科技发展不断改进、继续提高复现精度。所以米定义是一个“开放性的定义”。
       （2） 米定义的理论基础及复现方法均以真空中光速为给定的常数值。这对天文学和大地测量学来说，米定义的优点更为突出。米的光速定义表明，长度可以通过时间或频率的计量导出，从而使长度单位和时间（频率）单位联系起来，这是使基本单位逐渐趋向统一的重要开端，是计量学史上的一个重大突破，将对计量科技的发展产生深远影响。
       米定义的表达方式比较科学，而且十分简便，可为广大科技人员所了解。

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2014/7/14 第二十七集：米定义复现方法有几种，复现精度如何？
       复现米定义有三种方法，它们是：
       （1） 飞行时间法。根据l=ct 的关系式，由测出的时间t 与给定的光速值c 复现长度l。该法是用于天文、大地测量工作工作的复现方法。
       （2） 频率法。根据λ=c/f 的关系式，由测出的频率f 和给定的光速值c 复现波长值λ。该法是用于实验室计量测试工作的复现方法。
       （3） 辐射波长法。直接用米定义咨询委员会推荐使用的五种激光和两种同位素光谱灯的任一种来复现。
       表1 给出了这些辐射的频率值f、波长值λ及复现不确定度。

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2014/7/15 第二十八集：米定义的发展经历了哪些阶段？
       至今，国际上对米定义经历了三个发展阶段：
       （1） 国机米原器。1790 年法国科学家提出“米制”建议。1791 年“米制”建议得到法国民议会批准，决定以通过巴黎地球子午线长度的四分之一作为长度基本单位，称之为“米”。1799 年用纯铂制成米的标准范型（一个宽35mm，厚约4mm的端面量具）称为“档案米尺”。这是世界上最早的米基准尺。1875 年在法国巴黎召开了有17 个国家参加的国际米制会议，签署了米制公约。规定了米的国际原器。1889 年在巴黎召开的第一届国际计量大会决定把第6 号米原器，作为“国际米原器”。1927 年第7 届国际计量大会，将米定义进一步完善补充为“米的长度等于在0℃和标准大气压的条件下，米原器轴线方向上两端刻线间的距离”。这是米的实物基准。
       （2） 波长基准。1960 年第11 届国际大会决定改变米定义确认以氪-86 辐射的真空波长的新定义，即米的长度等于氪-86 原子的zp10和5d5 能级之间的跃迁所对应的辐射在真空中波长的1650763.73 倍。这是以物理现象建立的自然基准。
       （3）光速基准。1983 年第17 届国际计量大会通过现行来定义为：米是光在真空中1/299792458s 时间间隔内所经路径的长度。

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2014/7/16 第二十九集：度、分、秒是否是法定单位？它们与弧度之间如何换算?
       度（°）、分（′）、秒（″）是国家选定的平面角的法定单位。它们与弧度（rad）的关系：
       1°=（π/180）rad=0.017453 rad
       1′=（1/60）°=（π/10800）rad=2.9089x10-4 rad
       1″=（1/60）′=（π/68400）rad=4.8481x10-6 rad
       1rad=180°/π=57.2957795°

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2014/7/17 第三十集：哪些常用的长度单位应淘汰？
       应淘汰的长度计量单位如下：公尺（M）、公寸、公分、公厘、公丝、厘米、丝米（dmm）、公微、忽米（Cmm）、毫微米（mμm）、里、光年、丈、尺、寸、【市】分等。此外还有：英里（哩）、英海里、英尺（呎）英寸（吋）、浪、埃、链、码、杆。

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2014/7/18 第三十一集：长度法定计量单位使用的规则是什么？
       （1）单位名称与符号
        ① 长度的 SI 单位名称为米，米的符号为小写正体m，不得写成大写的M。
        ② 由长度单位引伸的其他单位，如长度的 2 次方或3 次方幂指的是面积或体积时，则相应的指数名称分别为“平方”或“立方”并置于长度单位名称之前，如3m2读成3 平方米，不得读或写成3 平米或3 平方米。
        ③ 单位名称和单位符号都必须作为一个整体使用的，不得拆开。如摄氏度单位符号为℃，20 摄氏度不得写成或读成摄氏20 度或20 度，也不得写成20°C，只能写成20℃。
        ④ 指数是负1的单位或分子为1的单位，其名称是以“每”字开头。如线胀系数的SI 单位℃-1，其名称为“每摄氏度”，而不是“负一次方摄氏度”。
        ⑤ 单位名称只用于在叙述性文字中使用。单位符号可用于公式、数据表等地方，也可以用于叙述性文字中。要优先使用国际符号。
       （2）单位与词头的使用
        ① 优先选用推荐的米的倍数或分数单位，最好不使用其他倍数或分数单位。推荐使用米的倍数单位是千米（km）,分数单位有厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）
        ② 十进制的单位一般在一个量值中只应使用一个单位。如1.75m 不应写成（或读成）1m75cm，不能说成1 米75.
        ③ 选用倍数或分数单位时，一般应使数值处于 0.1~1000 范围内，如0.00619m 可写成6.19mm。
        ④ 但数值位数较多时，由小数点向左或向右每三位数留一空隙，以方便读数。如2.0020619m 应写成2.002 061 9m。
        ⑤ 机械制图使用的单位为 mm。
        ⑥ 词头名称永远紧接单位名称而不得在其间插入其他词。如面积单位 km2 的名称只能是“平方千米”，而不能是“千平方米”。
        ⑦ 将 SI 词头的部分中文名称置于单位名称的简称之前构成中文符号时，应注意避免与中文数词混淆，必要时应使用圆括号。如体积的量值不得写成“2 千米3”，如表示“而立方千米”，则应为“2（千米）3（此处“千”为词头），表示“二立方千米”，则应写成“2000（米）3”（此处“千”为数词）。
        ⑧ 倍数单位和分数单位的指数，指包括词头在内的单位的幂。如1cm2=1（10-2m）2=1x104m2，
而1cm2≠10-2m2.
        ⑨ 在计算中所有量均用 SI 单位表示，将词头用10 的幂代替。如9km 计算时用9km=9x103m代替。
        ⑩ 词头不能单独使用，如 15μm 不能写成15μ.词头不能重叠使用，如mμm（毫微米）应写成nm（纳米）。

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2014/7/21 第三十二集：公差与配合的主要作用是什么？
       公差与配合主要是关于孔轴尺寸的公差以及由它们组成配合的规定。公差主要反映机器零件使用要求与制造要求的矛盾，而配合则反映组成机器零件相互结合的条件和状况。
       公差与配合都是确定产品质量的主要技术指标，并直接影响产品的精度、性能和使用寿命。
       公差与配合的标准化，将有利于机器的设计、制造、使用和维修，是机械工业能广泛组织专业化协作生产，实现互换性的基本条件，对于促进机械工业的发展有重要意义。

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2014/7/22 第三十三集：圆柱结合公差制的特点是什么？
       圆柱结合是机械制造中应用最广泛的一种结合，由孔和轴构成。这种结合由结合直径与结合长度两个参数确定，从使用要求看，直径更为重要，而且长度直径比可规定在一定范围内，因此圆柱体结合可简化为按直径这一主参数考虑。
       圆柱结合公差制是机械工程重要基础标准，它不仅适用圆柱内外表面结合，也适用于其他结合中由单一尺寸确定的部分，例如键结合中键（槽）宽。
       圆柱结合公差制等效采用了国际公差制。国际公差制由“标准公差系列”与“基本偏差系列”组成，前者代表公差带的大小，后者代表公差带的位置。二者结合构成孔与轴的不同公差带，而配合则由孔、轴公差带结合而成。
       圆柱结合公差制的特点，一是对“公差带大小”和“公差带位置”做了标准化。二是规定了两方面内容。其一公差与配合制，其二测量与检验制。

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2014/7/22 第三十四集：尺寸是如何定义的？
       尺寸的定义为“用特定单位表示长度值的数字”。该定义说明：
       （1） 尺寸表示长度的大小，包括直径、长度、宽度、厚度以及中心距、圆角半径等；
       （2） 尺寸由数字和特定单位两部分组成，如20mm；
       （3） 从几何要素看，不仅包括长度量，通常简称为尺寸，而且还包括角度量，成为角度尺寸。

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