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如何减少温度对长度测量的影响

发布时间:2014-06-06 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:1446

     通常把长度测量中受温度影响产生的误差称为温度误差,温度误差是长度精密测量中的一个主要因素。因此,在长度测量中如何消除温度误差,或把它控制在一定范围内一直是长度精密测量中的一个难点。
     一、温度误差的形成原因分析
     物体具有热胀冷缩的特点,从而引入了线膨胀系数的定义,即当温度变化1℃时,单位长度(1m)的尺寸变化,仅与物体材料有关。为了保证量值的统一,国际上统一规定20℃为标准温度,因此温度误差就是工件或者量具的温度偏离20℃的尺寸误差,可用下式表示:
                                                    ΔL=L×α×(t-20)
     式中:ΔL——尺寸变化量;L——物体尺寸;α——物体线膨胀系数;t——物体温度。
     当工件和量具的温度较之于标准温度均有偏差时,温度所引起的测量误差为二者尺寸变化之差,其计算公式如下:
ΔL=L×〔α1×(t1-20)-α2×(t2-20)〕
     式中 :ΔL——温度引起的测量误差;L——工件尺寸;α1α2——工件和量具材料的线膨胀系数;t1t2——工件和量具的温度。
      二、减小温度误差的方法
      1.温度尽量接近标准温度时进行测量
      在实际工作中,实验室应有很好的保温、恒温措施,在检定时要尽量保持测量环境的温度与检定规程中所要求的温度(一般为20℃±2℃)相一致。另外,电气设备、计算机、人员都是热源,在设备安装时要做好规划,使电气设备、计算机等与测量仪器有一定的距离。
      2.空调安装对测量结果的影响
      要保温 恒温 实验室就必须安装空调 由于变频空调节能性能好、控温能力强(正常可控在±1℃内),所以应尽量选择变频空调。由于空调吹出来的风不是20℃,因此绝不能让风直接吹到测量设备和工件上。但是,为了避免风直接吹到测量设备和工件上,而把风向转向墙壁或一侧,结果会出现实验室一边热一边凉,温差非常大的情况。因此空调安装应有规划,必须让风吹到室内的主要位置,风向向上形成大循环(不能吹到设备和工件),尽量使室内温度均衡。
     3.空调开、关机对测量结果的影响
     许多用户为了省电都是测量时打开空调,用完即关机,这种做法其实是错误的,对实验室恒温不利,因为要保持测量设备温度与空气温度一致,需要恒温很长时间(一般大约要4h),空调的即开即关使实验室的温度一直在变化中,此时测量设备处于一种不稳定的状态,准确度会很差。最好的办法是每天早上上班时打开空调,待温度稳定4h后开始测量,晚上下班时关闭空调。
     4.工件与测量设备要有足够的恒温时间
     应将被测量具(工件)尽快放入实验室内,最好将它们放在铸铁平板上,然后长时间恒温(3~4)h,一般工件的长度与恒温时间成正比。
     5.免人手的温度对工件的影响
     这种影响所产生的误差虽然无法测知,但只要在工作中加以注意就能避免和减小。如检定或测量过程中,不用手直接接触被测工件,操作人员应戴手套、用夹子移动工件或手握量具的隔热板进行操作,测量时不要有多余的人员停留现场。如发现人体的热量已传到工件,影响了测量结果,就应将被测工件重新恒温。
转载自中国计量网


 

 

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