影响仪器仪表测量误差的因素分析 陈凤东

发表时间:2021/7/23   来源:《教学与研究》2021年6月上   作者:陈凤东
[导读] 对于仪器仪表而言,测量误差是指在仪器仪表实际使用阶段,受到环境、测量技术人员人为误差、测量方式错误或者设备本身存有质量隐患等,造成测量数据或信息偏真值或约定真值。

哈尔滨工业大学  陈凤东

摘要:对于仪器仪表而言,测量误差是指在仪器仪表实际使用阶段,受到环境、测量技术人员人为误差、测量方式错误或者设备本身存有质量隐患等,造成测量数据或信息偏真值或约定真值。通常情况下,测量误差是难以避免的,但若能控制在合理范围内,就不会干扰到后续工作的正常开展。因此,在使用仪器仪表时,预先综合分析可能的测量误差因素,在此基础上采用针对性强的措施减小误差,可保证测量精度和工作效率得到显著提升。
关键词:仪器仪表;测量误差;真值
        引言:
        随着科学技术的不断发展,电子产品不断更新迭代,促使计量检测技术人员所使用的计量检测的设备、工具也随之不断更新,而且相应的技术也变得愈来愈繁杂。随着新型计量检测技术的不断出现,计量检测设备也日趋智能化、数字化、便捷化,这对于保证测量数据灵敏性、测量结果的精准程度方面无疑会起到显著的促进效用。但现阶段,在实际运用仪器仪表时,仍旧会受限于多方因素的制约,致使测量结果偏离真值或约定真值,这就需要测量技术人员明晰影响测量误差的因素,进而有目的性的采取防治措施降低误差,将测量误差限制在标准范围之内,进一步提升仪器仪表的工作实效性。
        1影响仪器仪表测量误差的因素
        1.1测量设备、工具自身的质量
        一般情况下,在使用仪器仪表进行测量工作时,由于仪器仪表本身存有问题而造成测量结果精度低的原因主要体现在两个方面:一方面,生产误差。生产误差指的是考虑到仪器仪表是由很多个零部件组装而成的,在制造或组装时倘若存在失误情况,就会留下质量隐患,在使用时产生测量误差。另一方面,测量原理误差。其是指在设计仪器仪表时选用的设计原理偏离实际,这样就会使得在使用时产生测量误差。
        1.2测量技术人员的专业技能
        基于仪器仪表的操控者是人,所以在使用时测量结果或多或少都会受到测量技术人员专业技能水平高低的影响。如果使用仪器仪表的工作人员非专业人士,那么很可能就会因为仪器仪表的使用方法不正确,或者对操作流程不娴熟等,产生人为测量误差[1]。
        1.3外部环境因素
        在实际使用仪器仪表进行测量工作时,测量技术人员有时会到野外、井下等较差环境进行相应的测量任务,在这种情况下,仪器仪表在测量期间就会受到四周环境、天气等条件的变化,形成测量误差。分析原因,主要是因为仪器仪表在实验室中检定时,温度、湿度、振动等环境因素都是在设定的波动范围内的,一旦被放入到恶劣环境之中,就会因为温度、湿度、振动等环境波动大使得仪器仪表产生自身变化,那么相应的测量结果也会随之有所改变。


例如,在测量长度时,卡尺会因为环境温度的改变而自身膨胀或收缩,影响测量结果的精度。
        2减小仪器仪表测量误差的有效措施
        2.1做好仪器仪表使用前的质检、校验工作
        想要尽可能的降低仪器仪表的测量误差,那么在测量工作开始之前,应做好仪器仪表的质量检测工作,以免仪器仪表存有质量隐患对测量结果形成影响。另外,在正式使用仪器仪表前,还应做好校验工作,如此一来,才可以提升测量结果的精准程度,减小测量误差 [2]。
        2.2保障测量技术人员的专业水平
        仪器仪表的测量工作需要测量技术人员娴熟操控多种仪器仪表,因而,对于测量技术人员的专业要求高,唯有具备一定的专业性,才可以规范使用各类仪器仪表,掌握各类设备工具的正确操控方法,进而提升测量结果的精准性,保证测量精度和工作效率达到预期标准。所以,保障测量技术人员具备一定的专业资质,并且定期开展专业技能培训,以此提升测量技术人员的专业水平,使其能够进行规范操控先进的仪器仪表,这是获得仪器仪表测量精准性关键环节。
        2.3预先做好测量现场的勘察工作
        为了保证测量结果的精准程度达到预期标准,测量技术人员需要预先到测量现场做好实地勘察工作,搜集现场的温湿度、四周环境信息,做好相应的记录,为选用最适宜型号、规格的仪器仪表提供参照根据。选用正确的仪器仪表,并采取相应措施以提升环境适应性,例如减震、保温等措施,减少环境因素引入的测量误差到可控范围。
        2.4精准读取和记录测量结果
        精准读取和记录测量结果需要做到:遵从相应的规程进行读数工作,例如视线应与仪器仪表保持合适的角度和距离,并且取多次测量的平均值,依照所用仪器仪表的规格型号判断读数的有效位数进行读数等。同时还应做到精准记录原始数据结果及环境参数,这样才可以有效降低测量误差,提升测量结果的客观性和可用性。
        结束语
        伴随电子仪器仪表的更新迭代,现如今电子仪器仪表已经被大范围的运用在了多个行业之中,电子仪器仪表在使用便利的同时,其测量精度易受到环境和使用人员等因素影响,在使用仪器仪表时,预先综合分析和掌握可能的测量误差因素,在此基础上采用相应措施,可以减小测量误差,保证测量精度和工作效率得到显著提升,因此开展围绕影响仪器仪表测量误差的因素分析和研究具有重要意义。
参考文献:
[1]浦昭邦. 测控仪器设计(第3版)[M].机械工业出版社出版, 2019.2.
[2]殷长城,陈懿,臧振坤,周宇航.电子测量仪器研究及测量误差分析[J].数码世界,2019(03):83.

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