力值计量的基准课件

精思国计，细量民生1计量学基础计量学基础教学课件教学课件中国计量学院计量测试工程学院中国计量学院计量测试工程学院计量学基础计量学基础 课程组组织编写课程组组织编写 机械工业出版社机械工业出版社普通高等教育测控信息技术规划教材普通高等教育测控信息技术规划教材精思国精思国计计，细细量民生量民生1计计量学基量学基础础教学教学课课件中国件中国计计量学院量学院计计量量测测 精思国计，细量民生2第八章第八章 力学计量力学计量 同几何量计量一样，力学计量也是发展最早同几何量计量一样，力学计量也是发展最早的计量领域之一。它包括质量、力值、扭矩、硬的计量领域之一。它包括质量、力值、扭矩、硬度、压力、振动、冲击、流量、流速、转速、容度、压力、振动、冲击、流量、流速、转速、容量、加速度等的计量测试。其理论基础是牛顿力量、加速度等的计量测试。其理论基础是牛顿力学定律，即力学定律，即力=质量质量加速度。在科研、生产、加速度。在科研、生产、国防等各个领域都起着非常重要的作用。国防等各个领域都起着非常重要的作用。精思国精思国计计，细细量民生量民生2第八章第八章 力学力学计计量量 同几何量同几何量计计量量 精思国计，细量民生3第一节第一节 基本名称和概念基本名称和概念一、质量计量一、质量计量二、力值计量二、力值计量三、压力计量三、压力计量四、流量计量四、流量计量精思国精思国计计，细细量民生量民生3第一第一节节 基本名称和概念一、基本名称和概念一、质质量量计计量量 精思国计，细量民生4第二节第二节 力学计量的基准原理力学计量的基准原理一、一、质量计量的基准质量计量的基准 1 1、砝码、砝码 质量的计量通过砝码和衡器进行，其中砝码质量的计量通过砝码和衡器进行，其中砝码是质量量值传递的标准设备。是质量量值传递的标准设备。2 2、天平、天平 天平的天平的基本原理基本原理：杠杆原理、弹性变形原理、：杠杆原理、弹性变形原理、液压原理、电磁力补偿原理等。液压原理、电磁力补偿原理等。精思国精思国计计，细细量民生量民生4第二第二节节 力学力学计计量的基准原理一、量的基准原理一、质质量量计计量量 精思国计，细量民生5第二节第二节 力学计量的基准原理力学计量的基准原理二、二、力值计量的基准力值计量的基准 1 1、力值计量方法、力值计量方法 力值计量的方法主要分为两类：其一是利用力值计量的方法主要分为两类：其一是利用力的动力效应测量，即通过质量和加速度的测量来力的动力效应测量，即通过质量和加速度的测量来求得力值，如杠杆式标准测力机、液压式标准测力求得力值，如杠杆式标准测力机、液压式标准测力机等；其二是利用力的静力效应测量，即通过测量机等；其二是利用力的静力效应测量，即通过测量受力物体产生的变形量或内部应力的相应参量求得，受力物体产生的变形量或内部应力的相应参量求得，如显微镜式如显微镜式 光学标准测力仪、百分表示标准测力光学标准测力仪、百分表示标准测力仪、电阻应变式测力传感器等。仪、电阻应变式测力传感器等。精思国精思国计计，细细量民生量民生5第二第二节节 力学力学计计量的基准原理二、量的基准原理二、力力值计值计量量 精思国计，细量民生6第二节第二节 力学计量的基准原理力学计量的基准原理二、二、力值计量的基准力值计量的基准 2 2、力值基准机和标准机、力值基准机和标准机 基准测力机是复现最高准确度力值的设备，使基准测力机是复现最高准确度力值的设备，使统一国家力值的重要依据。用于力值传递的是力标统一国家力值的重要依据。用于力值传递的是力标准机。按照其工作原理可以分为静重式、杠杆式、准机。按照其工作原理可以分为静重式、杠杆式、液压式、叠加式四大类。液压式、叠加式四大类。我国的标准测力机根据准确度不同分为三等：我国的标准测力机根据准确度不同分为三等：一等标准测力机、二等标准测力机、三等标准测量一等标准测力机、二等标准测力机、三等标准测量机。机。精思国精思国计计，细细量民生量民生6第二第二节节 力学力学计计量的基准原理二、量的基准原理二、力力值计值计量量 精思国计，细量民生7第二节第二节 力学计量的基准原理力学计量的基准原理三、三、压力计量的基准压力计量的基准 压力仪器按照其工作原理可以分为：液体压力压力仪器按照其工作原理可以分为：液体压力计、活塞式压力计、弹性式压力计和电子测量式压计、活塞式压力计、弹性式压力计和电子测量式压力仪表。力仪表。精思国精思国计计，细细量民生量民生7第二第二节节 力学力学计计量的基准原理三、量的基准原理三、压压力力计计量量 精思国计，细量民生8第二节第二节 力学计量的基准原理力学计量的基准原理四、四、流量计量的基准流量计量的基准 根据流量测量原理根据流量测量原理,流量计可以分为四大类：流量计可以分为四大类：1 1、利用伯努利方程原理来测量流量的流量计；、利用伯努利方程原理来测量流量的流量计；2 2、容积法，利用很多标准小容器连续测量流体的、容积法，利用很多标准小容器连续测量流体的方法，被广泛应用于高粘度流体测量；方法，被广泛应用于高粘度流体测量；3 3、速度式流量计，通过测量流体流动速度获得流、速度式流量计，通过测量流体流动速度获得流量的方法；量的方法；4 4、质量流量计，以测量流体质量流量为目的。、质量流量计，以测量流体质量流量为目的。精思国精思国计计，细细量民生量民生8第二第二节节 力学力学计计量的基准原理四、量的基准原理四、流量流量计计量量 精思国计，细量民生9第二节第二节 力学计量的基准原理力学计量的基准原理五、五、容量计量的基准容量计量的基准 容器计量的方法可分为：容器计量的方法可分为：1 1、衡量法、衡量法 测定容器内所容纳工作介质的质量和测定容器内所容纳工作介质的质量和密度，计算出容器容积的一种方法。密度，计算出容器容积的一种方法。2 2、直接比较法、直接比较法 用高一级的标准器、用高一级的标准器、A A级玻璃量器级玻璃量器及及0.5mL0.5mL以下微量吸管等容积的检定。以下微量吸管等容积的检定。3 3、几何比较法、几何比较法 通过所建立的数学模型，运用各通过所建立的数学模型，运用各种几何测量手段测出容器的特征几何参数，计种几何测量手段测出容器的特征几何参数，计 算出算出容量值的方法。容量值的方法。精思国精思国计计，细细量民生量民生9第二第二节节 力学力学计计量的基准原理五、量的基准原理五、容量容量计计量量 精思国计，细量民生10第二节第二节 力学计量的基准原理力学计量的基准原理六、六、硬度的试验基准硬度的试验基准 硬度的试验方法按照施加载荷或试验性质，可硬度的试验方法按照施加载荷或试验性质，可分为静力硬度试验法和动力硬度试验法两种；按照被分为静力硬度试验法和动力硬度试验法两种；按照被试材料的性质，可分为金属硬度试验和非金属硬度试试材料的性质，可分为金属硬度试验和非金属硬度试验两类。验两类。常用的硬度测试装置有：布氏硬度计、洛氏硬常用的硬度测试装置有：布氏硬度计、洛氏硬度计、维氏硬度计、肖氏硬度计、里氏硬度计等。度计、维氏硬度计、肖氏硬度计、里氏硬度计等。精思国精思国计计，细细量民生量民生10第二第二节节 力学力学计计量的基准原理六、量的基准原理六、硬度的硬度的 精思国计，细量民生11第二节第二节 力学计量的基准原理力学计量的基准原理七、七、密度计量的基准密度计量的基准 液体密度基准是统一国家液体密度单位量液体密度基准是统一国家液体密度单位量值的最高依据，采用相对测量法。因为纯水密值的最高依据，采用相对测量法。因为纯水密度已知，所以以它参考物质进行比较测量获得度已知，所以以它参考物质进行比较测量获得基准，包括基准装置和基准密度计组，测量范基准，包括基准装置和基准密度计组，测量范围为围为650-3000kg/m650-3000kg/m3 3,用于保存与复现液体密度用于保存与复现液体密度量值。量值。精思国精思国计计，细细量民生量民生11第二第二节节 力学力学计计量的基准原理七、量的基准原理七、密度密度计计 精思国计，细量民生12第三节第三节 力学计量的传递方法力学计量的传递方法一、一、质量传递方法质量传递方法 常用的衡量方法有直接衡量法和精密衡量法。常用的衡量方法有直接衡量法和精密衡量法。精密衡量法包括交换衡量法、替代衡量法、门捷列精密衡量法包括交换衡量法、替代衡量法、门捷列夫衡量法。夫衡量法。为保证被测量值的同一和准确，需要对砝码和为保证被测量值的同一和准确，需要对砝码和天平进行检定。一等砝码的检定需要在三级天平上天平进行检定。一等砝码的检定需要在三级天平上进行，其余各等砝码采用高一等标准砝码相比较的进行，其余各等砝码采用高一等标准砝码相比较的方法进行。天平的检定包括其外观的检定和性能的方法进行。天平的检定包括其外观的检定和性能的检定。检定。精思国精思国计计，细细量民生量民生12第三第三节节 力学力学计计量的量的传递传递方法一、方法一、质质量量传传 精思国计，细量民生13第三节第三节 力学计量的传递方法力学计量的传递方法二、二、力值传递方法力值传递方法 力值传递分为定度和检定两种方式，定度是力值传递分为定度和检定两种方式，定度是将基准机或标准机的标准力值传递到测力仪表刻将基准机或标准机的标准力值传递到测力仪表刻度上，确定刻度对应的力值；检定是标准机与被度上，确定刻度对应的力值；检定是标准机与被检仪器或设备的示值进行比较的过程，以确定其检仪器或设备的示值进行比较的过程，以确定其误差。力值传递通过高一等级的测力机对下一级误差。力值传递通过高一等级的测力机对下一级的测力机进行定度和检定。的测力机进行定度和检定。精思国精思国计计，细细量民生量民生13第三第三节节 力学力学计计量的量的传递传递方法二、方法二、力力值传值传 精思国计，细量民生14第三节第三节 力学计量的传递方法力学计量的传递方法三、三、压力的传递方法压力的传递方法 我国的压力量值传递系统从国家基准复现我国的压力量值传递系统从国家基准复现压力的单位量值开始，通过各级标准器和检定压力的单位量值开始，通过各级标准器和检定手段，逐级传到工作用的各种仪表。压力仪表手段，逐级传到工作用的各种仪表。压力仪表的检定使用各种标准器产生的压力采取直接比的检定使用各种标准器产生的压力采取直接比较的方法。较的方法。压力仪表的检定经历了手动及自动两个阶压力仪表的检定经历了手动及自动两个阶段。段。精思国精思国计计，细细量民生量民生14第三第三节节 力学力学计计量的量的传递传递方法三、方法三、压压力的力的 精思国计，细量民生15第三节第三节 力学计量的传递方法力学计量的传递方法四、四、流量传递方法流量传递方法 流量标准装置分为原始标准装置和传递标准流量标准装置分为原始标准装置和传递标准装置两大类，流量传递标准装置通过原始标准装装置两大类，流量传递标准装置通过原始标准装置进行量值传递，具有很好的重复性和稳定性。置进行量值传递，具有很好的重复性和稳定性。流量计的检定分为直接测量法和间接测量法。流量计的检定分为直接测量法和间接测量法。五、五、容量传递方法容量传递方法 对于玻璃量器和金属量器的检定采用比较法。对于玻璃量器和金属量器的检定采用比较法。精思国精思国计计，细细量民生量民生15第三第三节节 力学力学计计量的量的传递传递方法四、方法四、流量流量传传 精思国计，细量民生16第四节第四节 力学计量的发展力学计量的发展 近年来，力学计量的研究工作不多深入开展，主近年来，力学计量的研究工作不多深入开展，主要工作集中在以下方面要工作集中在以下方面 ：1 1、国际比对工作的开展、国际比对工作的开展 2 2、计量基（标）准的研究、计量基（标）准的研究 3 3、计量量限向两端延伸，动态压力计量不断发展、计量量限向两端延伸，动态压力计量不断发展 4 4、应用新技术，提高测量准确性金额自动化水平、应用新技术，提高测量准确性金额自动化水平 5 5、测量范围更广、测量范围更广精思国精思国计计，细细量民生量民生16第四第四节节 力学力学计计量的量的发发展展 近年来，力近年来，力 精思国计，细量民生17精思国精思国计计，细细量民生量民生17Thank you!