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温度误差对测量精确度的影响

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温度误差对测量精确度的影响_第1页
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温度误差对测量精确度的影响测量温度的高与低,是以测量方法的优劣来决定的在测量条件中,温度、湿度、震动、 灰尘及腐蚀性气体等因素,都町以直接或间接影响测量精确度在这些因素中,温度的变化 对测量精确度的影响尤为显著一、 温度对长度尺寸的影响由于物体有热胀冷缩的特性、所以,同一工件在不同的温度卞,所测得的尺寸也不同 长度计量通常是指在20°C为标准温度因此,对精密测量来说,被测工件、、量具和测屋时 的温度对标准温度的偏差必须非常小,通常是在具有标准温度的恒温室中进行的在实际中, 由于受条件的限制,一般的测量工作是在常温下进行的这样,就需要掌握温度变化所引起 的尺寸变化量的规律,以便用修正值来减少因温度变化而产生的测量误差工件对标准温度所引起的尺寸变化量可用下式计算:J L = L x a(t - 20°C ) = L x aZJL一一温度变化所引起的尺寸变化量(微米);L一一被测工件的长度(亳米);a —一工件的线胀系数(10 一6/°C);t 一一被测工件的温度(°C);下面以具体实例来说明上式的应用例如,当长度L为:100亳米,温度变化为2°C时, 对于以h材料的工件所引起的尺寸变化:刚工件,JL=100Xll. 5X1O-6X1^ 1 微米;铜工件,JL=100X18. 5X1O~6X1^2 微米;铝工件,JL=100X24X10 ~6X1^2.5 微米。

由此可见,因温度变化而引起的尺寸变化Z1L,对测量精密工件是不可忽视的因为可 以根据这个数值类推其它长度的钢件在温度变化时的尺寸变化量二、 温度误差及其影响所谓温度误差,这里是指工件或量具的温度偏离20C的尺寸误差由于工件的测量一 般是和标准屋具进行比较的,所以不遵守温度规范,就会产生温度误差当工件和量具的温 度对标准温度均有偏差时,温度偏差所引起的测量误差为二者尺寸变化之差其计算公式为:JL=【a】(切20 -a2 (tr20° )]式中,L——被测工件的长度(亳米);ai——量具(或量仪)的线胀系数(10一6/°0;ti一量具(或量仪)的温度(°C); a2一被测工件的线胀系数(10 一 6 / °C ); t2一被测工件的温度(°C)在特定条件下,上式可简化为:1. 当 t1= t2=2or 时,ZL=0;2. 当 t讦 t2,ai=a2 时,A L=0;3. 当 tl= t2^20C 时,2lL = L (t-20° ) (ara2);4. 当 ai=a2 时,A L = L • a (trt2);5. 当 t!=20°C, t2H20C时,Z1L = L ・ a? (tr20° );6. 当 t2=20°C, t2=20°C 时,JL = L - a】(切 20°C)由公式可知,当工件长度L一定时,温度误差将随着被测工件和量具线膨胀系数及温差 的增人而增大:当两者的新膨胀系数和温度相同时,则被测工件的长度愈长,其误差也愈人。

为此,对打尺寸的测量更应注意温度误差的影响三. 产生温度误差的原因及消除的方法产生温度误差的原因是:1. 工件和量具或量仪的温度对标准温度均有偏差,并且两者本身的温度不同2. 工件和量具或量仪的线膨胀系数各不相同减小和消除温度误差的方法有以卜•几种:1.正确选择量具或量仪标准刻尺的线膨胀系数,尽町能使它与彼测工件的线膨胀系数一致ax=a2o在这种情况厂温度误差与工件长度、量具及彼测工件的温差成正比 或者说,温度误差的人小主要由被测工件和量具的温差来决定2・在标准温度或接近标准温度的条件卜•进行测量在实际计量中,量具的检定和精密工件的测量应当在具有标准温度的恒温室内或在接近标准温度的情况下进行,这样可以 消除或减少温差引起的测量误差3. 使工件和量具等温(又称定温)所谓等温是指在测量时,使工件与量具(如校对量 杆)的温度相同其方法是将被测量工件和量具放置在同一温度条件下(如把它们同放 于铸铁平板上),经过一段时间,使二者与周围的温度一致(恒温中要达到标准温度, 一般均达到常温),然后进行测量这样做尽管对标准温度有所偏差,但可以消除温度 误差4•测量中应使温度恒定对精密工件的测量,温度恒定的要求是要求严格的,通常是 靠恒温装置(空气调节)来实现的。

温度不稳定,定温就无法实现现将一般的温度恒 定要求介绍如下;(1) 尺寸误差在5微米以上的工件,温度可恒定在20±5° C的范围内2) 尺寸误差在5“2微米的工件,温度可恒定在20土3C的范围内3) 尺寸误差在2微米以下的工件,温度可恒定在20±1° C或20±0.5° C以内4) 测量工作地应不受口光直接照射另外,温度的不恒定,还可由局部的热源传导而引起,如灯源、热源、人的体温、手热 及哈气等这种影响所产生的误差是较难测知的,只有通过正确的使用屋具和在测屋中 加以注意来避免或减小。

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