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第1章 现代计量学及其发展1

1.1 计量概述1

1.1.1 计量简介1

1.1.2 计量的分类2

1.1.3 计量的发展历程4

1.1.4 现代计量学的发展5

1.2 计量学基础10

1.2.1 量和单位10

1.2.2 测量、测量误差和测量不确定度14

1.2.3 测量仪器及其特性16

1.3 计量管理与体系建设17

1.3.1 国家计量管理体系17

1.3.2 国防军工计量体系的建设21

1.3.3 航空计量管理31

第2章 几何量计量41

2.1 端度44

2.2 线纹44

2.3 直径45

2.4 角度47

2.4.1 角度量具47

2.4.2 角度计量技术与计量标准器具48

2.5 粗糙度51

2.5.1 表面粗糙度的测量51

2.5.2 表面粗糙度参数的量传52

2.6 平面度和直线度52

2.6.1 平面度52

2.6.2 直线度55

2.7 圆度和圆柱度55

2.7.1 圆度55

2.7.2 圆柱度56

2.8 齿轮和螺纹57

2.8.1 齿轮量仪58

2.8.2 齿轮参数计量标准59

2.8.3 螺纹59

2.9 形位误差和尺寸60

2.10 大尺寸计量61

2.10.1 大尺寸计量技术及设备61

2.10.2 大尺寸计量技术发展趋势63

2.10.3 国外相关技术发展概况64

2.11 在航空工程中的应用与发展65

第3章 热学计量67

3.1 常规温度计量68

3.1.1 温度测量方法68

3.1.2 常规温度量传体系72

3.1.3 常规温度计量标准装置74

3.2 湿度计量78

3.2.1 湿度表示方法78

3.2.2 湿度量传体系78

3.2.3 湿度计量标准装置80

3.2.4 动态湿度校准81

3.2.5 湿度仪器的检定和校准81

3.3 特种温度计量82

3.3.1 气流温度测量82

3.3.2 表面温度测量83

3.3.3 特种温度计量的发展85

3.3.4 特种温度量传体系86

3.3.5 特种温度计量标准装置86

3.4 在航空工程中的应用与发展89

3.4.1 生产工艺保障89

3.4.2 航空产品综合性能试验的保障90

3.4.3 发展趋势93

第4章 力学计量99

4.1 质量99

4.1.1 基本概念99

4.1.2 计量器具99

4.1.3 量传体系101

4.1.4 在航空工程中的应用102

4.2 力值102

4.2.1 基本概念102

4.2.2 计量器具102

4.2.3 量传体系106

4.2.4 在航空工程中的应用106

4.3 硬度108

4.3.1 基本概念108

4.3.2 计量器具114

4.3.3 量传体系119

4.3.4 在航空工程中的应用及发展121

4.4 扭矩122

4.4.1 基本概念122

4.4.2 计量器具123

4.4.3 量传体系127

4.4.4 在航空工程中的应用与发展趋势128

4.5 静态压力129

4.5.1 基本概念129

4.5.2 计量器具129

4.5.3 量传体系130

4.5.4 在航空工程中的应用131

4.6 动态压力132

4.6.1 基本概念132

4.6.2 计量器具132

4.6.3 量传体系136

4.6.4 在航空工程中的应用137

4.7 振动138

4.7.1 基本概念138

4.7.2 计量器具138

4.7.3 量传体系140

4.7.4 在航空工程中的应用与发展140

4.8 冲击142

4.8.1 基本概念142

4.8.2 计量器具143

4.8.3 量传体系148

4.8.4 在航空工程中的应用与发展148

4.9 转速148

4.9.1 基本概念148

4.9.2 计量器具149

4.9.3 量传体系150

4.9.4 转速计量发展状况150

4.10 流速150

4.10.1 测量器具、测量方法152

4.10.2 标准装置157

4.10.3 气体流速量传体系158

4.10.4 在航空工程中的应用160

4.11 流量160

4.11.1 基本概念160

4.11.2 测量器具和测量方法160

4.11.3 量传体系164

4.11.4 在航空工程中的应用170

第5章 电磁学计量175

5.1 常规电学计量177

5.1.1 直流电压177

5.1.2 直流电阻178

5.1.3 交流阻抗179

5.1.4 交直流高电压180

5.1.5 交直流功率电能181

5.1.6 交直流比率182

5.1.7 交直流模拟仪器182

5.1.8 交直流数字仪器183

5.1.9 交直流转换仪器183

5.1.10 电学工程测量仪器184

5.2 基于信号特性和数据采集特性的计量184

5.2.1 用于信号特性和数据采集特性的计量185

5.2.2 信号特性和数据采集系统特性测量仪器和计量标准186

5.3 航空专用电学计量标准187

5.3.1 400Hz电流互感器标准187

5.3.2 400Hz功率电能标准188

5.3.3 非铁磁性金属材料电导率标准189

5.4 在航空工程中的应用与发展190

5.4.1 应用方向190

5.4.2 技术热点与发展趋势192

第6章 时间频率和无线电计量194

6.1 信号强度参数195

6.1.1 电压195

6.1.2 功率195

6.1.3 电场强度196

6.2 信号特性参数196

6.2.1 波形失真197

6.2.2 脉冲参数197

6.2.3 调制参数197

6.2.4 频谱参数197

6.2.5 噪声参数198

6.3 电路参数198

6.4 网络特性参数199

6.4.1 衰减与增益199

6.4.2 相位与群时延199

6.4.3 反射系数与驻波比199

6.5 材料特性参数200

6.6 电磁兼容性参数200

6.7 数字域特性参数200

6.8 时间频率参数200

6.9 航空计量测试中的应用201

第7章 惯性计量202

7.1 线加速度202

7.1.1 线加速度量传203

7.1.2 线加速度计量标准装置205

7.1.3 线加速度计量发展方向208

7.2 角运动参数209

7.2.1 角运动参数量传方法209

7.2.2 角运动参数计量标准装置209

7.2.3 角运动参数计量发展方向211

7.3 方位、方向参数212

7.3.1 方位、方向参数量传方法212

7.3.2 方位、方向参数计量发展方向212

7.4 卫星定位系统校准213

第8章 光学计量215

8.1 光辐射计量215

8.2 激光参数计量215

8.3 光辐射探测器参数计量216

8.4 光学材料参数计量216

8.5 成像光学计量217

8.6 微小光学计量217

8.7 在航空工程中的应用与发展217

8.7.1 脉冲激光测距机的参数校准217

8.7.2 红外热像仪的参数校准222

8.7.3 光学计量的发展趋势227

第9章 声学计量230

9.1 声学的分类230

9.2 声学基本单位231

9.3 声学计量器具231

9.3.1 空气声计量器具231

9.3.2 超声计量器具231

9.3.3 航空工业声学计量器具232

9.4 声学量传体系232

9.4.1 空气声量传体系232

9.4.2 超声量传体系232

9.5 在航空工程中的应用发展232

第10章 化学计量235

10.1 化学计量的特点235

10.2 通用计量标准236

10.2.1 物化特性量计量标准236

10.2.2 无机成分量计量标准238

10.2.3 有机成分量计量标准239

10.2.4 工程特性量计量标准240

10.2.5 气体成分量计量标准241

10.3 标准物质241

10.3.1 标准物质的特点241

10.3.2 标准物质的基本要求242

10.3.3 标准物质的制备243

10.3.4 标准物质的定值243

10.3.5 标准物质的分类、定级及管理244

10.3.6 标准物质的作用245

10.3.7 标准物质的发展245

10.4 化学计量发展展望245

第11章 航空工程中的综合计量技术247

11.1 航空产品生产制造中的计量技术247

11.1.1 航空产品生产制造中计量检测手段的特点248

11.1.2 零、部件生产中的测量与校准技术250

11.1.3 航空发动机装配过程中的计量260

11.1.4 飞机装配工艺过程中的计量技术263

11.2 航空产品综合试验中的计量保障技术284

11.2.1 试验系统的物理仿真法计量校准285

11.2.2 试验系统的标准比对法校准286

11.2.3 试验系统计量确认的其他途径286

11.2.4 产品测试台校准实例287

11.2.5 航空发动机试车台校准技术289

11.2.6 航空气动力试验系统校准技术297

11.2.7 飞行控制系统试验校准306

11.3 综合自动测试系统／设备的校准313

11.3.1 ATS计量问题的提出313

11.3.2 国内ATS的发展314

11.3.3 航空ATS/ATE315

11.3.4 ATS/ATE校准技术317

11.3.5 航空ATS/ATE计量校准技术展望318

第12章 航空计量热点技术320

12.1 纳米测量技术320

12.1.1 发展概况320

12.1.2 纳米量值溯源技术321

12.1.3 纳米力学测试技术324

12.1.4 纳米测量中的探测技术324

12.1.5 纳米计量亟待解决的技术及其发展趋势326

12.2 飞秒激光测量技术327

12.2.1 发展概况327

12.2.2 飞秒激光测量与光钟329

12.2.3 飞秒激光测光频330

12.2.4 飞秒激光测距331

12.2.5 飞秒激光测量技术的发展趋势332

12.3 先进光电传感技术332

12.3.1 发展概况332

12.3.2 材料光电性能的前沿应用研究335

12.3.3 先进光电传感器材料阵列结构的透射光增强效应研究337

12.3.4 先进光电技术所面临的挑战及其发展趋势338

12.4 原子干涉测量技术339

12.4.1 发展概况339

12.4.2 原子干涉测量技术的重力测量应用342

12.4.3 原子干涉测量技术的惯性量测量应用343

12.4.4 原子干涉测量技术的引力波探测应用343

12.4.5 原子干涉测量方法的发展趋势344

12.5 光纤传感技术345

12.5.1 发展概况345

12.5.2 光纤光栅传感技术345

12.5.3 光纤Fabry-Perot腔传感技术350

12.5.4 光纤光栅传感系统的应用350

12.5.5 光纤技术发展趋势353

12.6 动态校准理论354

12.6.1 动态校准的一般概念354

12.6.2 动态校准理论和方法355

12.6.3 动态激励源355

12.6.4 传感器及信号调理环节356

12.6.5 测量仪器与系统357

12.6.6 动态计量与校准的应用357

12.6.7 技术现状与发展前景358

12.7 航空产品可计量性的研究359

12.7.1 产品可计量性的内涵360

12.7.2 可计量性研究的方向与进展362

12.7.3 可计量性应用研究展望365

附录1 国际计量组织及相关的活动367

1.1 米制公约（Convention du Mètre）367

1.2 国际计量大会（Conférence Générale des Poids et Mesures,CGPM）367

1.3 国际计量委员会（Comité International des Poids et Mesures,CIPM）367

1.4 国际计量局（Bureau International des Poids et Mesures,BIPM）368

1.5 国际计量委员会咨询委员会（Consultative Committees）368

1.6 国际法制计量组织公约369

1.7 国际法制计量大会369

1.8 国际法制计量委员会369

1.9 国际法制计量组织370

1.10 国际法制计量局370

1.11 国际计量技术联合会（IMEKO）371

1.12 国际标准物质信息库（COMAR）371

附录2 欧美主要国家计量技术机构简介373

2.1 美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology,NIST）373

2.2 德国联邦物理技术研究院（Physikalisch Technische Bundersanstalt,PTB）374

2.3 英国国家物理实验室（National Physical Laboratory,NPL）374

参考文献376