- 相關(guān)推薦
溫度誤差對長度測量的影響
溫度誤差對長度測量的影響
【摘要】長度測量工作在當今社會發(fā)展中的應用越來越廣泛，在長度測量的過程中，因為各個特性與參數(shù)的不同，會出現(xiàn)不同的測量結(jié)果，有些接近真值，而有些則相差大些。
但是就實際長度測量工作開展現(xiàn)狀而言，由于各種因素的限制使得整個測量工作水平不高。
溫度誤差是影響長度測量精度的一個主要因素。
【關(guān)鍵詞】長度測量 ;溫度誤差; 影響因素
引言
測量時，造成長度測量誤差的主要因素：溫度誤差、刻度誤差、磨耗誤差、接觸力誤差、撓曲誤差、余弦誤差、阿貝 (Abbe) 誤差、熱變形誤差以及誤讀、誤算、視差、等。
有些是可以預測和修正或調(diào)整減少的。
其中誤讀常發(fā)生在游標尺、分厘卡等量具。
誤算常在計算錯誤或輸入錯誤數(shù)據(jù)時所發(fā)生。
視差常在讀取測量值的方向不同或刻度面不在同一平面時所發(fā)生，兩刻度面相差約在0.3～0.4 mm之間，若讀取尺寸在非垂直于刻度面時，即會產(chǎn)生誤差量。
將游尺的刻劃設(shè)計成與本尺的刻劃等高或接近等高，(游尺刻劃有圓弧形形成與本尺刻劃幾近等高，游尺為凹V形且本尺為凸V形，形成兩刻劃等高等方法，可在一定程度上有效減少此類誤差，并在一定程度上提高了長度測量的準確度，
而溫度誤差也是影響長度測量精確度的主要因素，在當前工作中對其進行研究和分析勢在必行。
為了有效確保量值的統(tǒng)一，在工作中要盡可能的選擇溫度在20℃的時候進行測量，以減少因為溫度過高或者過低而造成的溫度測量誤差情況。
為了更好的減少溫度誤差，我們有必要對溫度誤差的產(chǎn)生原因進行分析。
一 溫度誤差的形成原因分析
通過一個小小的實驗可以發(fā)現(xiàn)溫度對長度測量的影響相當大。
在實驗中通過把一個尺寸較大的物體置放在光學計量儀器下面，對好位置，然后用手或者其他高溫物體接觸測量物體，等到溫度傳遞給測量目標的時候，我們從目鏡中可以明顯的觀察到標尺上的刻度會迅速的增加，在一兩分鐘之內(nèi)甚至會增加好幾個微米。
這一試驗表明，在日常測量工作中溫度對測量準確度的影響非常突出，因此我們有必要在長度測量工作中提前做好相關(guān)溫度處理工作，以保證測量準確度。
為了有效確保量值的統(tǒng)一，在工作中要盡可能的選擇溫度在20℃的時候進行測量，以減少因為溫度過高或者過低而造成的溫度測量誤差情況。
為了更好的減少溫度誤差，我們有必要對溫度誤差的產(chǎn)生原因進行分析。
在測量中，雖然測量工件表面溫度與設(shè)備的溫度大致相同，但是由于環(huán)境溫度低于或者高于20℃，這個時候的溫度誤差和測量工件的尺寸成正比關(guān)系。
雖然被測量工件與設(shè)備表面的溫度相同，但是由于二者本身都受到溫差的影響而內(nèi)部發(fā)生了轉(zhuǎn)變，那么兩者之間的平衡狀態(tài)被打破，使其溫度差為零，這個時候的溫度誤差也極小，我們也可以將其忽略。
當被測量工件的溫度為20℃而測量工具的溫度部位20℃的時候，其誤差的存在與測量器具溫度、標準溫度以及線性系數(shù)等內(nèi)容相關(guān)，且這些環(huán)節(jié)之間都村子這正比關(guān)系。
當測量工件環(huán)境溫度與測量設(shè)備的溫度大致相同且都是20℃的時候，由此引發(fā)的長度測量誤差幾乎為零，可以說是不存在的。
這也說明這一溫度環(huán)境是長度測量的最佳溫度。
二 長度測量工作中溫度誤差的消除方法
為了更好的減少因為溫度誤差而造成的長度測量故障問題，在目前工作中普遍選擇了一個合理的溫度環(huán)境和應用流程。
在測量工作中，整個工作的開展應當具備相應的溫度條件，這一條件取決于額溫度測量精度、尺寸、材質(zhì)等方面的要求。
所以在工作中需要我們認真、系統(tǒng)的進行分析。
(1)在長度測量工作中為了避免溫度誤差的影響，我們對于那些特殊要求的工件進行測量的時候，應當盡可能的選擇溫度較為恒定的情況進行測量。
這是因為在長度測量中，溫度誤差越大，被測工件的尺寸誤差也就越大，所以在工作中必須要嚴格控制溫度誤差，提前對測量環(huán)境的溫度進行控制。
當測量工件的標準器具出現(xiàn)膨脹系數(shù)較大的時候，這個時候?qū)τ跍囟日`差的控制力也較低，因此在工作中為了更好的減少溫度誤差，應當選擇與工件膨脹系數(shù)相同的標準器具。
我們在工作中也需要提前確定標準溫度的允許偏差值。
尤其是在工廠長度側(cè)臉工工作中，對于計量時測量一般都是提前對室內(nèi)溫度進行測量，在確保室內(nèi)溫度在20℃左右的情況下進行長度測量。
如果在測量工作中出現(xiàn)溫度差異較大，那么只能夠開展誤差在0.02mm以上的長度測量工作。
而這種測量工作還僅僅是工廠測量中的一般選擇。
(2)在測量的時候，工件表面的溫度必須要與標準間溫度相一致，這種測量背景下整個工件長度才能夠達到預計工作標準的要求，并且能充分的發(fā)揮測量設(shè)備與測量件本身的性能。
這種測量條件下，等溫過程也就是我們常說的將被測量工件與測量設(shè)備置放在同一溫度條件下，以便達到提高測量精度的目的。
但需要注意的是，在測量的時候?qū)y量標準器件必須要只放在同一個環(huán)境當中，且要及時的控制環(huán)境的溫度。
比如在大鑄鐵平板上進行等溫時時間要長一些，以保證等溫一致，在空氣中等溫時，要減少空氣流動，保證溫度的恒定。
(3)保證溫度環(huán)境的穩(wěn)定性是目前工作的關(guān)鍵，它通過對測量環(huán)境每小時溫度變化規(guī)律來進行分析的，這種情況下對環(huán)境溫度的穩(wěn)定性要求非常嚴格，一旦溫度穩(wěn)定性出現(xiàn)不允許范圍之外，那么整個允許誤差必然會發(fā)生一定的變化，這種變化不單單表現(xiàn)在工廠尺寸設(shè)計上，而且還在整個精度上有著密切的關(guān)系。
因此，在測量的時候整個測量溫度變化不得超過0.5℃。
同時，這個時候我們要高度重視室內(nèi)溫度的保持情況，要將室內(nèi)溫度測量同現(xiàn)場測量結(jié)合起來，從根本上控制室內(nèi)溫度，提高設(shè)備測量精度和測量準確性的工作目的。
三 在現(xiàn)場長度測量中如何減少溫度誤差的影響
在現(xiàn)場測量中不要把標準器如卡尺從工具室拿出后就進行測量，
而是把標準器與工件重疊放置在一起，并放在大平板上進行等溫后再進行測量。
一般精度測量中，平板恒溫時間可參考下列數(shù)據(jù)長度在一米以下時進行1.5h，長度在1m～3m時進行2h，長度在三米以上時進行3小時。
對于體積比較大的工件或標準器的等溫一般要求24h恒溫，這是因為工件內(nèi)部的溫度總要滯后于表面和室內(nèi)的溫度，這是應特別注意的。
在工廠的生產(chǎn)安排中要給檢測部門留出足夠的恒溫時間以免影響測量結(jié)果的準確度特別是精密測量及需要檢測部門仲裁時，更要注意溫度的影響因素，給檢測部門留出足夠的時間進行恒溫，保證測量結(jié)果的準確度。
四 減少環(huán)境溫度產(chǎn)生的誤差
盡量在溫度接近標準溫度20℃時進行測量。
在實際工作中，量具的檢定和工件的精密測量最好在具備標準溫度的計量檢定室中進行。
為了使被檢量具和被測工件盡快地達到室內(nèi)溫度，將它們放在鑄鐵平板上。
為使工件與量具溫度相等，測量前應將工件和量具在一起放一段時間。
盡量保持1小時以上。
避免人手溫度對工件和量具的影響。
這種影響所產(chǎn)生的誤差是無法預測的，只有通過正確地使用量具和在工作中加以注意才能有效的避免和減小溫度誤差的影響。
五 結(jié)語
隨著我國科技進步力度的不斷加大和加工行業(yè)的進一步發(fā)展，我們要共同努力把環(huán)境溫度誤差控制在合理的范圍內(nèi)，提高其長度測量準確度。
因此，從事長度計量核對工作的同仁們，有必要的結(jié)合自己的工作內(nèi)容，有針對性的總結(jié)影響長度準確度的主要因素，可為我國的長度計量工作進一步添磚加瓦，為工程的應用提供的有力的后勤保障。
參考文獻：
[1]顧耀宗.長度計量基礎(chǔ)知識講座(四十二)第四十二講方箱[J].上海計量測試，2013(05).
[2] 葛紅.測量誤差產(chǎn)生的原因及其避免途徑[J]. 職業(yè)，2010，(30)：81-82.
[3]申曉玲.關(guān)于長治市長度計量工作現(xiàn)狀剖析及對策研究[J].計算機光盤軟件與應用，2014(18).
【溫度誤差對長度測量的影響】相關(guān)文章：
長度的測量誤差教學教案10-08
初中物理《溫度的測量》的教案10-07
長度測量火車新干線的教學方案10-07
幼兒園測量長度公開課教案10-06
高一物理教學教案：長度的測量之二11-26
人教版八年級上冊長度的測量教案11-07
醫(yī)學檢驗分析前誤差探究10-26
認識長度單位的教案10-07
臨床醫(yī)學檢驗中的實驗誤差10-26