第2章　技术测量基础

2.1　测量与检验的概念

测量是人类认识和改造客观世界的重要手段之一，通过测量，人们对客观事物获得了数量上的概念，做到了“心中有数”。在生产和科学实验中，经常需要对各种量进行测量。所谓测量，就是把被测量与复现计量单位的标准量进行比较，从而确定被测量量值的过程。

假设L为被测几何量值，E为采用的计量单位，那么它们的比值为：

q=L/E

式中　q——比值；

L——被测几何量；

E——计量单位。

从上式可知，在被测几何量值L一定时，比值q的大小完全决定于所采用的计量单位E，且成反比关系。同时，计量单位的选择取决于被测几何量值所要求的精确程度，这样经比较而确定的被测几何量值为：

L=qE　　（2-1）

式（2-1）称为基本测量方程式。

式（2-1）表明，任何被测几何量值都由其被测量的数值和所采用的计量单位两部分组成。例如，一被测几何量值L=80mm。这里mm是计量单位，数值80则是以毫米为计量单位时该被测量的数值。

由基本测量方程式可知，任何一个测量过程必须有明确的被测对象和所采用的计量单位，有与被测对象相适应的测量方法，测量结果应该达到必需的测量精度。因此，测量过程包括被测对象、测量单位、测量方法及测量精确度四个要素。

1.被测对象

我们研究的被测对象是几何量，即长度、角度、形状、位置、表面粗糙度以及螺纹、齿轮等零件的几何参数。

2.测量单位

在采用国际单位制的基础上，规定我国计量单位一律采用《中华人民共和国法定计量单位》。在几何量测量中，长度的计量单位为米（m），在机械零件制造中，常用的长度计量单位是毫米（mm），在几何量精密测量中，常用的长度计量单位是微米（μm），在超精密测量中，常用的长度计量单位是纳米（nm）；常用的角度计量单位是弧度（rad）、微弧度（μrad）和度（°）、分（′）、秒（″），其中1rad=10-6rad，1°=0.0174533rad。

3.测量方法

测量时所采用的测量原理、测量器具和测量条件的总和。根据被测对象的特点，如精度、大小、轻重、材质、数量等来确定所用的计量器具，分析研究被测对象的特点和它与其他参数的关系，确定最合适的测量方法以及测量的主客观条件。

4.测量精度

测量结果与被测量真值的一致程度。测量结果与真值之间总是存在着差异，因此，任何测量过程不可避免地会出现测量误差。测量误差小，测量精确度就高；相反，测量误差大，测量精确度就低。

精密测量要将误差控制在允许的范围内，以保证测量精度。为此，除了合理地选择测量器具和测量方法，还应正确估计测量误差的性质和大小，以便保证测量结果具有较高的置信度。

在机械制造业中，为了保证机械产品的互换性和精度，需要对加工后的零件，进行几何量的测量或检验，以判断它们是否符合技术要求。在测量或检验过程中，如何保证计量单位的统一和测量数据的准确是测量中的一个十分重要的问题。为获得被测几何量的可靠测量结果，还应正确选择测量方法和测量器具，研究测量误差和测量数据的处理方法。

在机械制造业中所说的技术测量或精密测量主要是指几何量的测量，即长度、角度、表面粗糙度和形位误差等的测量。测量结果的精确与否直接影响机械零部件的互换性，因此，测量在互换性生产中十分重要，它是保证机械零部件具有互换性必不可少的重要措施和手段。