影响仪器仪表测量误差的因素分析

发表时间:2021/5/28   来源:《科学与技术》2021年2月5期   作者:罗玉荣
[导读] 测量误差是指在使用仪表、仪器进行测量的过程中
        罗玉荣
        哈尔滨电工仪表研究所有限公司  黑龙江哈尔滨  150028
        摘要:测量误差是指在使用仪表、仪器进行测量的过程中,由于周边环境的影响、测量人员疏忽大意、测量方法错误或测量的设备自身的原因等因素而导致测量得到的数据结果和实际的数据存在一定的偏差。误差是不可避免的,数据的误差可能会对后续的工作产生一定的影响,所以在测量的过程中要尽量减小由环境、人员、设备以及测量方法等因素造成的数据误差值。本文先分析导致仪器仪表测量产生误差的原因,再试提出几点减小测量误差的措施,为仪器的测量工作提供一些参考意见。
        关键词:仪器仪表;测量误差;影响因素
1 仪器仪表测量的意义
一直以来,计量检测在电子仪器仪表的使用中都发挥了重要作用。随着技术的持续更新,计量检测所用的设备与工具都在持续更新,也使得其技术变得越来越复杂。目前,计量检测的工具与设备能够满足电子化的要求,在出现新的计量检测技术之后让计量检测变得更加先进与便捷,并且其计量检测的灵敏度和精确性都有所提升。在当前的企业生产与经营之中,提升计量检测技术就可以合理避免资源浪费,在有效把控成本的同时实现企业综合效益的提升。
2?仪器仪表测量误差的分析
2.1 测量仪器与工具的因素
目前测量仪器与工具很容易受到制造工艺所带来的局限性,在生产阶段遇到一些不可控的意外或者制造工艺的水平本身就不是特别高,制造出来的仪器本身就存在一定的误差。某些测量仪器在具体应用中就会受到一定的限制,导致测量结果中含有系统误差。众所周知,工程测量中由于测量仪器本身自带的误差,测量得来的数据的误差随着测量工作的进行也会越积累越大,从而超出限差,对测量工作造成影响。所以,测量中使用的测量仪器与辅助用具都明确的标有规格与精度,在工程项目的实践中应结合实际情况,合理的选用测量仪器与工具,尽可能减小测量误差。
2.2 测试人员的因素
说到人为因素,这其实是导致误差的主要原因之一。在进行仪器的操作使用时,数据的产生往往就是依靠观测者个人的感官判断、测量习惯、工作经验以及工作状态,不可避免地会使测量结果产生粗大误差与系统误差。针对这一问题,需要根据不同情况制定标准工作流程以及宣传好测量数据精确的重要性,减小不同测量人员或同一测量人员因状态问题导致的人为测量误差。还有测量工作中可能会存在测量人员专业能力不达标的情况,出现对测量仪器的使用方法不熟悉,对测量工作操作流程的理解有误等情况,这样的情况也会产生人为的测量误差。
2.3 外界环境的因素
还有一点就是我们经常能感受到的外界环境因素,有我们都知道的气温、气压对全站仪的影响,利用全站仪测距时,气压与温度经常是我们所关注的重要参数。还有就是温度、大气折射光、电磁场等环境的不同均会对数字水准仪的测量精度造成一定的影响。对我们工程测量的精度产生影响的环境因素可是相当多。①地形影响。对于工程项目来说,很多时候地形都是复杂多样的,尤其是还会存在周围环境特别恶劣的地形环境,进而导致工程测量过程受到一定的限制。②风力影响。在工程测量过程中,如果存在较大风的话,也会影响到测量的准确性,其主要的影响原因在于风的存在影响了测量仪器的稳定性,进而导致读数出现偏差。③光线影响。在工程测量过程中,很多测量过程对于光线要求都比较严格,如果光线不适合于进行该工程测量进行的话,就很容易导致测量误差的存在,比如光线如果因为大气等原因发生折射的话,就会直接导致工程测量误差的出现。④温度影响。

在工程测量中,很多测量仪器都会受到外界温度的影响,比如说一些测平仪中的气泡就会很容易受到外界温度的变化影响而产生偏差,进而导致测量误差的出现。⑤其他外界环境影响。除了上述的主要外界环境变化会对测量结果产生影响之外,还存在很多的环境因素会造成测量结果的偏差,比如在城市内部进行工程测量时就很容易受到周围行驶车辆的影响而导致测量准确性降低。在日常的测量工作中这些不确定的难控制的环境因素会导致测点数据带有一定的系统误差。
3减少仪器仪表测量误差的措施
3.1专业的测量人员
测量人员需要进行大量的测量工作,操作各种类的仪器设备,一旦测量人员操作出现失误或操作方法不当,就容易产生测量误差。这就要求测量人员具备深厚的基础知识和专业知识,熟悉各类规则、法律,还要了解各类仪器仪表的原理和测量方法,知道如何正确处理数据。因此,在测量工作展开前,首先要筛选出一个经验丰富、操作水平高的测量人员,这样可以减小因人员因素而导致的测量误差。另外,测量人员还要有责任心和职业道德,对工作认真负责,严谨细致,发现疏漏及时修改,人为地减少误差的产生和扩大,是测量出的数据更接近精准。
3.2重视环境对测量工作的影响
根据测量设备的特性来调控实验室内部的湿度和温度,可以在一定程度上提高测量的准确性。不同类型的仪表设备对环境的要求不同,在实际的操作中,即使将实验室内部的湿度和温度都调到了规定的要求,检测出的仪表也有部分不合格。例如在梅雨季节时检定绝缘电阻表,检定结果有大部分的设备不合格,然而等梅雨季节过后再进行检测,设备却基本都合格了。即使将实验室的湿度和温度控制在规定的范围,但仪表和标准器的内部还是会受到季节的影响,导致测量结果不合格。由此可见,外部环境的因素对仪表设备的测量工作有很大的影响,尤其是高阻值的仪表设备极容易受到湿度和温度的影响。所以在湿度较大的季节,要重视监测实验室的环境,尽量减少天气对设备的影响。除此之外,还需要注意辐射、外磁场和灰尘等对测量的影响,在工作前测量人员应该按照实验室的管理制度来控制能影响检测、检定和校准设备区域的使用和进出,减少外部环境对实验室的干扰。环境对测量工作的影响是无可避免的,测量人员能做的只有控制好实验室的内部环境,减小外部各环境可能对仪器设备造成的干扰,保证测量工作的科学、合理及严谨。
3.3准确读取测量数据
直接测量法所测量出的数据误差一般只用最后一位数来表示,测量人员在对仪表进行读数时要尽量估读到刻度的1/10,尽量与实际数值一致。想要减小读数的误差,测量人员要严格按照标准来进行读数,视线不要上移或下飘,尽量与刻度线平行,准确地读取数值。在仪表、仪器的选择上,也应该选择精密一些的,多进行几次测量,结合多次的测量结果来选取最合适、准确的数值,这样可以尽量减小误差。
3.4合理处理测量数据
无论是测量人员在操作的过程中测量出的数据还是根据计算而得出的测量结果,从第一位数算起直到误差最小的位数对应的那个数为止,都能算是数据的有效数字。测量人员在处理数据时,要根据实际的情况和相关规定来选择一个合理的有效位数,有效位数的选取会影响数据的准确性,如果选取得不合理,反而会使数据偏离实际值,导致误差变大。所以测量人员要重视最后一位数的选取,尽量减小数据的误差。
总之,伴随电子仪器仪表产品的不断发展,电子仪器仪表在当前的各个行业生产之中都得到广泛的使用,其作为一种设备测量工具,精度也在逐渐提高。因此,通过开展高灵敏度、高精度和高准确性更强的计量测量工作,就可以有效控制企业相关产品的质量与数量,促使企业在激烈的市场竞争之中占据一席之地,实现稳定、健康、持续的发展。
参考文献:
[1]苏玉玲,邱晓军,于一,陈文须.初探电子仪器仪表计量管理及维修[J].装备维修技术,2020(01):147
[2]林桂玲.电子仪器仪表计量管理及维修的探讨[J].电子制作,2020(02):78-79+64
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