驻马店市质量技术监督检验测试中心 河南省驻马店市驿城区 463000
摘要:长度计量在现代生活中使用的非常广泛,而随着社会的发展,对于长度计量精度的要求也是越来越高,而影响长度计量的因素是多种多样的,这些都会对测量的精度造成影响,而温度就是影响长度计量的一个主要因素,比如钢制的圆棒,当温度变化超过10度时,其尺寸的变化超过了0.01%,这在精度测量时,会是一个很大的误差范围,是需要减少甚至避免的。因此,本文就温度误差对长度计量的影响进行分析。
关键词:温度误差;长度计量;影响
引言:随着社会的发展,长度计量是一项重要的工作,同时一些先进的测量工具也已经被研发并应用到测量工作中。但是虽然测量工具发展了,但影响长度测量的因素始终客观存在,而其中影响最大的就是温度,尤其是在进行精度测量时,温度的误差总会影响到其测量的结果。为了保证测量的准确性,相关人员必须对温度的影响进行处理,以避免出现因温度的关系而导致测量不精确的情况,以减少因测量不准确而产生的不良影响。
1、温度误差形成的原因
温度之所以能够影响长度计量结果,简单来说就是热胀冷缩现象,我们都知道所有的物体都是由原子组成的,而原子在运动过程中会随着温度而改变,当温度升高时,其运动的振动幅度加大,使物体膨胀,但当温度降低时,其振动幅度便会减少,使物体收缩。因此为了保证测量的值准确有效,在工作中要尽可能的保证在室温为20度时进行测量,以减少因温度的原因而导致的测量不准确的情况发生。通过在实际测量过程中发现温度对长度计量的影响主要有以下情况,下面分别进行说明:
1)当需要测量的零件温度与标准器温度保持一致,且测量温度均为20度时,在这种情况下,测量的精度误差非常的小,可以几乎忽略不计。
2)当需要测量的零件温度与标准器温度保持一致,且测量温度高于或低于20度时,在这种情况下,被测量零件的尺寸精度就会出现误差,并且温度的误差与零件尺寸成正比关系。
3)当需要测量的零件温度等于20度,标准器的温度高于或低于20度时,在这种情况下,被测量零件的尺寸会随着标准器温度与20度的差值及标准器的线胀系数增大而减小或增大。
4)当需要测量的零件温度高于或低于20度,标准器的温度等于20度时,在这种情况下,被测量零件的尺寸会随着被测量零件温度与20度差值及标准器的线胀系数增大而增大或减少。
2、温度误差的消除办法
由于温度误差的存在,导致了在长度计量时出现错误,那么如何来解决这个问题呢,这就需要在工作中找到一个相对合理的温度环境,以及选择合理的应用流程来进行长度测量。在测量过程中,应当给测量人员建立完善的测量环境,以及需要测量物体的尺寸,材质等,并对此物体进行分析,以保证测量的精度。具体办法主要有以下几点:
2.1确定标准温度误差范围
在长度计量工作中前应先确定标准温度的误差范围,对于需要进行高精度的测量时,比如量检具这类物品,要求室温控制在20度,允许的误差在±0.5度之间,在进行中等精度的测量时,比如对杆的测量时,要求室温控制在20度,允许的误差在±2度之间,对于低精度的测量时,比如精度要求在0.02mm以上时,要求室温控制在20度,允许的误差在±5度之间。这些就是在测量时室温的一般选择,当然在实际测量中还需要注意一些具体的问题,如对于一些体积比较大的物体进行测量时,其对温度的误差值一般都相对较小,因为温度误差越大其尺寸的变化也会越大,就会出现测量不准确的情况,因此在测量时需要减少温度误差,以提高测量精度。
2.2保证环境温度稳定性
在测量时,除了要保证标准温度的误差范围外,还要保证测量环境测量温度的稳定性,即在每小时内测量环境温度不能有太大的变化,温度不能有突然升高或降低的情况,一般要求每个小时内温度变化不能超过0.5度。在通常情况下一般是通过恒温装置来保证测量环境的温度稳定的,再有在人数上也需要进行限制,因为人的正常体温是36度左右与室内的测量标准温度20度,存在较高的差异,因此当人数过多时,测量环境的温度也会随之升高,影响测量精度,还有要减少空气的流动,减少阳光所引起的温度升高,减少开关门的次数等,这些都会影响测量环境内的温度稳定。
2.3保证被检测件与标准器温度一致性
在测量过程中,要保证被检测件与标准器温度一致性,就必须保证被检测件与标准器能按规定条件进行等温。等温的过程就是将检测件与标准器放置同一个温度环境下,经过标准的时间后,使得检测件与标准器与周围的温度基本保持一致的过程。在等温过程中,检测件与标准器不能相隔太远,要尽量靠近,以达到最好的等温效果。等温的过程可以是在铸铁平板上进行,也可以在空气中进行。在铸铁平板上进行等温时,其等温时间要相对的长一些,以保证等温的效果。
3、在现场如何减少温度误差的影响
在现场测量时,由于受到条件的限制,因此在测量时也与标准计量室测量方法略所不同,下面分别对几个经常使用的测量环境进行说明。
3.1现场工具测量
在现场生产中,一般会存在一些不方便拿到计量室进行测量的物体,这就需要用到测量工具进行现场的测量,比如卡尺等标准器。一般的情况下,标准的测量工具会存放在计量室,不会在现场进行摆放,当需要进行测量时,将卡尺等标准器从计量室取出,在这种情况下,是不能够直接对物体进行测量的,而是需要将被测量物体与标准器重叠摆放,以进行等温操作,待等温操作结束后,再进行测量。一般的在测量前需要等温的时间与物体的尺寸有着直接的关系,当被测量的物体尺寸小于一米时,则等温的时间为一个半小时左右,当被测量的物料尺寸大于二米,小于三米时,则等温的时间为二个小时左右,当被测量的物料尺寸大于三米时,则等温的时间至少为三个小时,甚至对于一些大型的物体,则需要花费一天的时间来进行恒温。由此可以看出测量的物体尺寸与等温时间成正比关系。另外还有一点需要注意,就是被测量物体的内部温度与表面温度相比有滞后性,这在测量前是需要重要注意。
3.2保证等温时间
在实际的生产过程中,必须保证有足够的等温时间来对物体进行恒温操作,以减少温度对测量结果的影响,尤其是在进行精密测量时,其温度的对于测量结果的影响更大,因此一定要有充分的等温时间。但是在实际的过程中,由于各种的原因导致了其等温的时间不充分,影响到了其测量的精度,这就容易引起质量问题,从而造成经济损失。因此这就需要工厂在生产过程中,要给检测部门留下充足的时间来进行检测前的准备工作,以保证测量结果的准确性。
3.3规范测量标准
在对物体进行测量时,一定要按照相应的规范标准来进行测量,如在测量前要有充分的等温时间,在测量过程中,不能用身体的任何部位直接接触被测量物体以及标准器,一定要带手套来操作,对于有隔热装置的物体,一定要握住隔热装置,以减少温度的突然变化,而产生的影响。
4、结束语
综上所述,随着对测量精度要求的不断提高,其温度误差所带来的影响受到了十分的重视,为了保证测量结果的准确,就需要将测量环境的温度误差控制在一个合理的范围内,因此这需要测量人员根据实际的情况,采取相应的控制措施,严格的按照规范流程进行操作,以减少温度误差对长度计量所产生的影响。
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