温度误差对长度计量影响的分析

发表时间:2020/10/28   来源:《科学与技术》2020年第18期   作者:王丽明
[导读] 在社会不断发展,科技飞速提升的形势下,不论是何种行业,都对于长度计量的准确结果更加重视。
        王丽明
        河北省计量监督检测研究院廊坊分院,河北 廊坊 065000
        摘要:在社会不断发展,科技飞速提升的形势下,不论是何种行业,都对于长度计量的准确结果更加重视。长度计量的主要目的是确定长度单位或以基准的形式复制长度单位,从而建立标准的传输系统。如何最大限度地减小温度对长度测量结果的误差越来越受到人们的关注。在长度计量中最重要的问题是如何减少甚至消除温度造成的误差,使长度的计量在相对程度上更加精确。测量人员需要选择科学的计量方法和仪器,提高实际计量的准确性。因此,本文主要针对温度对长度计量的影响进行分析和论述。
        关键词:温度;长度计量;影响;控制策略
        1 引言
        长度计量结果的准确性在很大程度上影响后续工作,甚至直接决定工作能否达到预期目标。在现有的计量系统中,长度测量是一个重要的分支。随着计量科学技术的不断进步,计量物体长度的方法也逐渐变得更加科学和准确。在计量过程中,计量人员需要使用专门的长度计量工具来测量物体的形状、长度和大小。一般来说,在计量物体长度的过程中,温度的变化是最重要的影响因素之一。受热胀冷缩原理的影响,长度验证的结果往往有一定的差异。因此,为了保证日常工作的准确性,在测量时必须考虑温度的影响,并且必须通过研究和一系列措施有效地减小误差。
        2 长度计量仪器概述
        长度作为衡量事物最基本的指标之一,是我们日常生活中不可缺少的一个环节,如尺寸的测量,存在许多工作中,如工程建。对于测量人员来说,测量精度的控制非常重要。在进行实际长度计量过程中,具体包括多方面的内容:第一,确定好长度单位,然后针根据基准,复制长度单位。第二,确定检定标准和传递形式。第三,采用科学合理的计量方法和工具,明确测量的目标和长度,控制好整个计量过程,保证计量检定工作顺利进行。
        3 温度对计量的影响
        温度是影响长度计量检定结果精确度的重要因素,自然界中任何的物体都具有热胀冷缩的性能,所以说在测量的时候工作人员可以引进热膨胀系数,通过热膨胀系数就能够对物体因温度产生的变化进行准确的计算,物体长度计量检定的准确性也能够得到应有的保证。如果温度值不控制在标准范围内,就不能准确地检测到物体表面的准确温度,无法有效地进行整个长度的测量与验证。虽然各种规范和标准中均对环境温度有明确规定,但是因为重视度不足,并不能完全明确温度对长度计量结果的精确性产生的影响。如果那些对计量精度要求比较高的工具接触到了人体手指或者是其他的计量器具,那么测量的长度就会出现几个甚至是几十个微米的误差,虽然这种误差对大单位的物体来说是微不足道的,但是对以微米为单位的物体来说误差就相对比较大了,因此这种情况下产生的误差不能忽略不计。要想降低温度对其产生的影响,在进行测量的过程中需要保证被测量的物体与长度计量仪器的材料相同,降低因为膨胀系数造成的测量不准,将误差控制在最小范围,保证温度相同,避免因为温度的不同导致长度计量仪器对其产生影响。对此国家相关部门对其做出了规定,工作人员进行检测的时候室内的温度应该在15~25℃之间,并且在检定之前应该将被检表与检定用器具的温度进行平衡,平衡的时间不能少于2h,只有这样才能够在一定程度上减少误差的产生,达到计量目的。
        4 温度对长度计量影响的控制策略
        为了最大限度消除温度对长度计量产生的不利影响,在进行实际计量过程中,计量人员需要建立完善的测量环境,针对被测量物体的长度、大小等进行全面的分析,从而提升实际测量的精度。
        4.1 保证测量温度与标准温度尽量一致
        据以往的长度计量经验可以了解到,在20℃时,温度误差给计量数值带来的影响是最小的,因此实际操作中计量人员需要对室内温度进行定时测量,如果无法达到标准,则必须先进行适当的调整。

并尽量避免直接与被测物体接触,以及减少空气流动的次数,维持温度恒定不变。综合分析温度条件与长度计量之间的关系,采取有效措施进行有效控制,保证室内温度始终处于标准范围内,最大程度上来减少温度误差数值,将测量环境温度维持在20℃,即使不能完全避免温度变化,也可以首先考虑这部分变化,从长度测量结果中扣除。为长度计量工作的开展创造有利条件,提高计量结果准确性。换句话说,长度测量应该在环境温度、被测物体的温度和测量仪器的温度大致相同的条件下进行。
        4.2 将温度误差控制在一定的范围内
        在进行实际长度计量过程中,由于阳光和空气流动会对实验室的温度产生影响,因此,计量人员需要全面分析温度影响测量的原因,依据物体的特点,合理控制好室内的温度,减少开关门的次数,使温度始终保持在恒定的状态,要求计量人员定期检测室内温度,尽量减少直接接触被测物体的次数,并控制好空气流动的次数,综合考虑温度对计量结果的影响,防止外界因素对内部温度产生明显的影响,从而产生误差,满足实际计量标准的要求。
        4.3 降低人体温度带来的影响
        除了测量环境的客观因素的影响,在进行长度测量时,应该注意的是,当人体接触被测对象和工具,由于人体的高温,物体的表面和仪器的温度也将上升,温度变化会导致最终的测量结果。尤其是在对工件的长度进行计量的时候,工作人员一般会选择人工计量的方法,从温度的角度来看,人体一般使处于恒温状态的,温度大约是36℃,但是一些生产单位会将温度限制在15℃以上,25℃以下,因此人体与实际的测定温度之间会存在一定的温度误差,在整个操作过程中,工作人员需要自觉地减少手与被测物体和仪器的接触。必要时,应戴手套或其他工具进行作业,也可以通过隔热屏或者隔热板来对人体温度进行隔离,以此来达到精准测定工件长度的需要。
        4.4 控制量具与物体温度
        在使用长度计量工具进行测量的过程当中,如果想要最大限度地降低温度对长度计量造成的影响,就必须要严格按照长度计量工具的使用说明书和操作规范的规定来进行长度计量工作,这样能够最大限度地降低温度对长度计量结果精确度的影响。为了进一步减小误差的产生,不管是对温度进行测量的时候还是对长度进行测量的时候都应该使用精度比较高的仪器,只有这样才能够有效的减小温度误差对测量带来的影响。同时,计量工作人员也需要不断提高个人专业能力,熟练掌握专业规范和标准,对自身行为做好约束,严格按照要求开展长度计量检定工作,消除人为因素造成的影响。
        4.5 选择高精度仪器完成计量检定工作
        计量工作人员在做物体长度计量检定过程中,对仪器的准确性要合理选择,选准确性高的标准计量设备去做长度计量的实际检定,并严格控制好计量检定的温度,这样不光能提高长度计量检定的高精准度,还能全面提高计量检定中的实际效用。与引同时,计量检定的工作人员一定要进一步提高检定技术的利用能力,确保能够根据已定好的流程充分完成长度计量的检定,进而全面提高检定结果的精确性。
        5 结语
        对于长度计量来讲,温度可以说是影响其结果精度的重要因素之一,因为所有物质均具有热胀冷缩的特性。为了使长度测定工作的精准度有所提升,技术人员对原有的长度测定技术进行了提升,以此满足更为严格的长度测定。需要总结以往经验,分析确定温度对长度计量检定造成的影响,通过研究温度与长度之间的关系模型,提出有效控制策略,争取有效消除温度产生的影响。
        参考文献:
        [1]董诚.温度对长度计量检定的影响分析[J].民营科技,2018(07):35.
        [2]陈芳.关于温度对长度计量检定的影响分析[J].城市建设理论研究:电子版,2017(8):192.
        [3]倪建华,张广丽.试论温度对长度计量检定的影响以及消除措施仪器仪表标准化与计量,2017(5):40-42.
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