計量測量應用下的燈具設(shè)計論文

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1計量學包含的主要內(nèi)容淺析

從計量學定義來看，計量（metrology）是來源于早期度量衡逐步演化而來的計量標準和計量方法的統(tǒng)稱，從現(xiàn)代計量學的角度，這是一個定義為實現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準確可靠的活動，是標準化和量值傳遞的活動。這一活動與測量活動密切相關(guān)，并通過測量活動不斷的賦予新的意義從而不斷改善和進步的過程。說到計量，就不得不提到與之密切相關(guān)的測量，計量屬于測量，源于測量，而又嚴于一般測量，隨著工業(yè)化經(jīng)濟的不斷發(fā)展，計量活動成為科學活動和經(jīng)濟發(fā)展中必不可少的一項重要的技術(shù)基礎(chǔ)，并得到充分的科學應用，并不斷的成為各種標準體系中必要的分支，為科學試驗和工業(yè)制造活動提供有力的幫助。

2計量的基本特征與分類

計量是一種有目的的測量試驗活動，是為了取得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并依據(jù)所取得數(shù)據(jù)進行探索、分析、研究和試驗的測量和試驗的綜合，涵蓋了獲得測量結(jié)果的整個過程。在現(xiàn)代標準體系中被稱為計量——MSA（測量系統(tǒng)分析）測量系統(tǒng)：是用來對被測特性賦值的操作、程序、量具、軟件、操作人員和環(huán)境的集合；并隨著現(xiàn)代標準化和國際化的進程，進入了系統(tǒng)化和分支細化的重要時期。計量的基本特征有：準確性、一致性、溯源性、法制性。按專業(yè)把計量學劃分為幾何量、溫度、力學、電磁學、電子、時間頻率、電離輻射、光學、聲學、化學（含標準物質(zhì)）等10大類。同時國際法制計量組織（OIML）根據(jù)應用領(lǐng)域?qū)⒂嬃繉W分為工業(yè)計量學、商業(yè)計量學、天文計量學、醫(yī)用計量學等。

3計量活動在燈具設(shè)計過程中的作用

計量是工業(yè)制造活動全過程的重要技術(shù)基礎(chǔ)，具有對設(shè)計活動驗證的量化特征進行描述的專業(yè)特征。高度的計量保證是設(shè)計過程成敗的關(guān)鍵，也是設(shè)計結(jié)果能夠達成工業(yè)化的必要前提。從結(jié)構(gòu)設(shè)計到工藝過程論證，從材料、加工過程到產(chǎn)品的品質(zhì)檢驗，計量斗有著舉足輕重的作用，不僅是標準是尺度，更代表著科學的方法，在大生產(chǎn)的今天，尤其是在線測量與監(jiān)控技術(shù)的廣泛應用，為設(shè)計活動和后續(xù)生產(chǎn)帶來了更大的應用空間。高度整合的加工流程，任何一點對尺度的脫節(jié)和偏離，都會直接影響產(chǎn)品的功能實現(xiàn)。同樣詳實的測量活動和科學的數(shù)據(jù)處理方法，能夠?qū)υO(shè)計結(jié)果驗證的科學性和準確性，帶來決定性的保障作用。

4汽車燈具設(shè)計過程中的計量活動分類和表現(xiàn)特征

汽車燈具設(shè)計是一種基于體型結(jié)構(gòu)的仿形結(jié)構(gòu)化設(shè)計、光學功能化設(shè)計以及行業(yè)標準化為一體的設(shè)計活動，主要的設(shè)計過程涉及以下多個方面的計量學特征：

（1）幾何量計量表征有形物體的幾何特征和質(zhì)點的空間位置。隨著機械工業(yè)得到充分展現(xiàn)的幾何計量，是工業(yè)設(shè)計的基本結(jié)構(gòu)需求之一，對于燈具的設(shè)計自然也不例外，這一特征對于燈具設(shè)計主要是依附于主機廠車身設(shè)計單元的預留空間的基本需要最為重要，而從結(jié)構(gòu)上設(shè)計結(jié)果應當達到穩(wěn)定連接和美學配合的功能性要求，使得設(shè)計活動的產(chǎn)品承載變得更加生動。從計量實踐來看，這一特征是通過適當?shù)拈g隙公差和面差測量來實現(xiàn)的設(shè)計驗證活動。并在工業(yè)化設(shè)計和生產(chǎn)實踐中起著至關(guān)重要的作用。其機械配合性能，應能滿足配合結(jié)構(gòu)的所有結(jié)構(gòu)原則，在此不做贅述。

（2）力學計量，力學計量是涉及質(zhì)量、力值、密度、容量、力矩、機械功率、壓力、真空、流量以及位移、速度、加速度、硬度等量的測量。反映在燈具設(shè)計活動中主要體現(xiàn)了配合和連接結(jié)構(gòu)的平衡性設(shè)計和測量方法的應用，對于燈具設(shè)計而言，這一特性可以保證燈體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固和動態(tài)平衡，是結(jié)構(gòu)件可靠、消除異響和動態(tài)疲勞的主要特性。并通過減震結(jié)構(gòu)和部件以及工程材料的配合間隙，得以充分的保證。這一計量特征是跟連接件結(jié)構(gòu)、布局位置和力學結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的，同時也包括了工程材料本身的特性分析和幾何結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容，這一特征在燈具設(shè)計驗證中以負載震動實現(xiàn)為主要的計量特征。對于彈性結(jié)構(gòu)件的測量也可以采用振動拉伸試驗或者其他彎曲試驗方法進行驗證，上述試驗測量也適合于對全塑制件的穩(wěn)定性試驗，借以驗證產(chǎn)品的實際應用過程性能。

（3）光學計量，包含了對光源、光學反射介質(zhì)以及光學測量儀器儀表的應用和各種光學特質(zhì)如輻射強度、輻射照度、輻射亮度等參數(shù)的取得方法和設(shè)計應用。這是燈具設(shè)計過程中最具功能性表現(xiàn)的計量過程，在實踐中也被大多數(shù)的設(shè)計生產(chǎn)制造企業(yè)所重視，也是燈具設(shè)計軟件最多涉及的應用工具范疇，在汽車發(fā)展史中最濃墨重彩的一頁。對于燈具設(shè)計而言，燈具的光學測量包括兩個方面的內(nèi)容，首先是燈具光束偏移量，這一性質(zhì)決定了燈具光學特性與裝車位置和投射位置的關(guān)系，按照相關(guān)標準應滿足以下測量特性。前照燈光束偏移量檢測標準。因此在計量測量過程中，設(shè)計的光束位置必須滿足上述要求，同時對于測量系統(tǒng)而言對于上述參數(shù)量值的保障和測試公差控制也是計量活動的重點工作之一。其次，對于汽車燈光安全性設(shè)計的重要指標值，是為了充分實現(xiàn)夜間駕駛車輛駕駛?cè)藛T在不斷變化的行車區(qū)間內(nèi)得到最優(yōu)化的視角效果。為實現(xiàn)這一視角效果，設(shè)計過程是對亮度光強的控制，并輔以色彩控制，通過采用遮光板或可變光闌來改變燈具透光量；同時將色溫和顯色性控制在一定的范圍之內(nèi)。而對于計量測量而言，就是.通過光電照度計對上述參數(shù)的測量和計量活動，在實踐中光型型面測量通常是采用測光光板試驗的測光數(shù)據(jù)來對設(shè)計過程進行參數(shù)驗證的。在燈具企業(yè)中試驗室一般都是采用綜合性配光試驗臺來完成，按照各種燈具的配光標準和測試距離（如近光燈的照射距離約有30-40米左右），進行光強和光形的測量和驗證。

（4）化學計量主要針對熱量、粘度、密度、電導率、濁度等物質(zhì)化學特性的測量。對于燈具設(shè)計而言，包含了燈內(nèi)熱力學特性以及燈具合成過程中的化學粘接特性。通常的計量方式以散熱結(jié)構(gòu)和因為熱力學因素引起的燈內(nèi)外化學介質(zhì)和燈具工作環(huán)境的變化測量方式和工具工裝。其所對應的物化型式試驗對象一般與車輛淋雨以及起霧變化等性質(zhì)直接相關(guān)。

5結(jié)語

從計量學的角度而言，本文僅對于計量測量的屬性與燈具設(shè)計過程的關(guān)聯(lián)進行了簡要的描述，實際上，在更大的實踐領(lǐng)域內(nèi)，計量測量過程的控制，數(shù)據(jù)的精確性驗證試驗以及測量方法的驗證才是計量測量在實際設(shè)計生產(chǎn)制造中表現(xiàn)最為直觀，也最能體現(xiàn)計量科學嚴謹?shù)目茖W體系屬性。

作者：黃月貴單位：南寧燎旺車燈有限責任公司