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长度(几何量)计量

信息来源:东莞市计量协会 发布日期:2022-04-02


  长度计量作为现代计量科学技术的一个重要组成部分,主要研究表征物体的大小、长短、形状和位置的几何量,它的基本参量是长度和角度,长度的单位是"米",角度分平面角和立体角,其单位分别为"弧度"和"球面度"。


长度计量特点

  1、基本性:长度单位"米"在SI中被列为第一个基本单位,许多导出单位都包含长度单位因子,因此不少导出计量基准的准确度在很大程度上取决于长度单位量值的准确度。

  2、多维性:物体到形状和位置用坐标空间中的若干点来表示,由三个互相垂直的坐标轴构成的坐标为三维空间,如果在其中再插入角度坐标,还可构成四维、五维、六维坐标。

  3、广泛性:几何形状是客观世界中最广泛的物质形态,绝大部分物理量都是以几何量信息的形成进行定量描述的。


长度计量单位

  米是国际单位制中表示长度的基本单位,它的称号是m,随着科学技术的生产,实现基本单位的实物基准被自然基准所取代。从1791年法国国民代表大会确定了"米"最初定义米在1997年(下标表示给出定义的年份不同)等于地球子午线的1/4长度的一千万分之一,到1983年10月第十七届国际计量大会通过现行米1983定义(米是定在真空中于1/2997294585时间间隔内所经路径的长度),正是科学技术的进步,给长度计量带来巨大的发展。

  当前,长度计量主要以能辐射稳定波长的激光为基准,甲烷吸收稳频的He-Ne激光波长复现精度最高,它的波长为3.39mm,实际应用中,一般是通过工作波长标准及端面和线段两大类实物标准进行传递。

  端面类实物标准中,使用最广泛和准确度最高的是量块,常用的量块是矩形平行六面形,它有两个平行的工作面,量块以它的中心长度来复现量值,1等量块检定标准装置的测量不确定度达到(0.02+0.21)μm。

  线纹标准中最常用的是线纹尺,线纹尺以尺面上的刻线或纹印间的距离复现长度,其中基准线纹尺的长度可在光波干涉比长仪上计量,我国自行研制的光电光波比长仪。采用了He-Ne稳频激光的波长作为标准,用动态光电显微镜对准线纹尺的列线,其测量不确定度达到0.18mm。