溫度誤差對長度測量的影響分析

臧洪濤

摘 要：長度測量工作在當今社會發展中的應用越來越廣泛，不管是在工業生產和施工建設領域，都廣泛使用。但是就實際長度測量工作開展現狀而言，由于各種因素的限制使得整個測量工作水平不高。溫度誤差作為長度測量準確度的主要影響因素，這里我們有必要對其產生原因和相關預防措施進行分析。

關鍵詞：溫度誤差；長度測量；檢定；尺寸

中圖分類號： TH161 文獻標識碼：A

我們通過一個小小的實驗可以發現溫度對長度測量的影響相當大。在實驗中通過把一個尺寸較大的物體置放在光學計量儀器下面，對好位置，然后用手或者其他高溫物體接觸測量物體，等到溫度傳遞給測量目標的時候，我們從目鏡中可以明顯的觀察到標尺上的刻度會迅速的增加，在一兩分鐘之內甚至會增加好幾個微米。這一試驗表明，在日常測量工作中溫度對測量準確度的影響非常突出，因此我們有必要在長度測量工作中提前做好相關溫度處理工作，以保證測量準確度。

1 溫度誤差的形成原因分析

溫度誤差是影響長度測量精確度的主要因素，在當前工作中對其進行研究和分析勢在必行。為了有效確保量值的統一，在工作中要盡可能的選擇溫度在20℃的時候進行測量，以減少因為溫度過高或者過低而造成的溫度測量誤差情況。為了更好的減少溫度誤差，我們有必要對溫度誤差的產生原因進行分析。在過去多年的工作實踐中我們發現，溫度引起的長度誤差主要可以從下面幾個方面分析。

（1）當測量工件環境溫度與測量設備的溫度大致相同且都是20℃的時候，由此引發的長度測量誤差幾乎為零，可以說是不存在的。這也說明這一溫度環境是長度測量的最佳溫度。

（2）在測量中，雖然測量工件表面溫度與設備的溫度大致相同，但是由于環境溫度低于或者高于20℃，這個時候的溫度誤差和測量工件的尺寸成正比關系。

（3）雖然被測量工件與設備表面的溫度相同，但是由于二者本身都受到溫差的影響而內部發生了轉變，那么兩者之間的平衡狀態被打破，使其溫度差為零，這個時候的溫度誤差也極小，我們也可以將其忽略。

（4）當被測量工件的溫度為20℃而測量工具的溫度部位20℃的時候，其誤差的存在與測量器具溫度、標準溫度以及線性系數等內容相關，且這些環節之間都村子這正比關系。

2 長度測量工作中溫度誤差的消除方法

要想在目前的工作中更好的減少因為溫度誤差而造成的長度測量故障問題，在目前工作中普遍選擇了一個合理的溫度環境和應用流程。在測量工作中，整個工作的開展應當具備相應的溫度條件，這一條件取決于額溫度測量精度、尺寸、材質等方面的要求。由于我們目前工作中對于長度測量中溫度要求內容包含以下幾個方面，因此在工作中需要我們認真、系統的進行分析。

（1）在工作中提前確定標準溫度的允許偏差值。尤其是在工廠長度側臉工工作中，對于計量時測量一般都是提前對室內溫度進行測量，在確保室內溫度在20℃左右的情況下進行長度測量。如果在測量工作中出現溫度差異較大，那么只能夠開展誤差在0.02mm以上的長度測量工作。這種測量工作還僅僅是工廠測量中的一般選擇，而對于那些特殊要求的工件進行測量的時候，應當盡可能的選擇溫度較為恒定的情況進行測量。這是因為在長度測量中，溫度誤差越大，被測工件的尺寸誤差也就越大，因此工作中必須要嚴格控制溫度誤差，提前對測量環境的溫度進行控制。當測量工件的標準器具出現膨脹系數較大的時候，這個時候對于溫度誤差的控制力也較低，因此在工作中為了更好的減少溫度誤差，應當選擇與工件膨脹系數相同的標準器具。

（2）保證溫度環境的穩定性是目前工作的關鍵，它通過對測量環境每小時溫度變化規律來進行分析的，這種情況下對環境溫度的穩定性要求非常嚴格，一旦溫度穩定性出現不允許范圍之外，那么整個允許誤差必然會發生一定的變化，這種變化不單單表現在工廠尺寸設計上，而且還在整個精度上有著密切的關系。因此，在測量的時候整個測量溫度變化不得超過0.5℃。同時，這個時候我們要高度重視室內溫度的保持情況，要將室內溫度測量同現場測量結合起來，從根本上控制室內溫度，提高設備測量精度和測量準確性的工作目的。

（3）在測量的時候，工件表面的溫度必須要與標準間溫度相一致，這種測量背景下整個工件長度才能夠達到預計工作標準的要求，并且能充分的發揮測量設備與測量件本身的性能。這種測量條件下，等溫過程也就是我們常說的將被測量工件與測量設備置放在同一溫度條件下，以便達到提高測量精度的目的。但需要注意的是，在測量的時候對測量標準器件必須要只放在同一個環境當中，且要及時的控制環境的溫度。比如在大鑄鐵平板上進行等溫時時間要長一些，以保證等溫一致，在空氣中等溫時，要減少空氣流動，保證溫度的恒定。

3 在現場長度測量中如何減少溫度誤差的影響

在現場測量中不要把標準器如卡尺從工具室拿出后就進行測量，而是把標準器與工件重疊放置在一起，并放在大平板上進行等溫后再進行測量。一般精度測量中，平板恒溫時間可參考下列數據長度在一米以下時進行1.5h，長度在1m～3m時進行2h，長度在三米以上時進行3小時。對于體積比較大的工件或標準器的等溫一般要求24h恒溫，這是因為工件內部的溫度總要滯后于表面和室內的溫度，這是應特別注意的。在工廠的生產安排中要給檢測部門留出足夠的恒溫時間以免影響測量結果的準確度特別是精密測量及需要檢測部門仲裁時，更要注意溫度的影響因素，給檢測部門留出足夠的時間進行恒溫，保證測量結果的準確度。

結語

近些年來，隨著我國科技進步力度的不斷加大和加工行業的進一步發展，如何才能在工件生產中保證工件表面精度已成為業界關心的重點，也是當今測量行業面臨的首要難題。在這種背景下，為了檢測數據準確，我們要共同努力把環境溫度誤差控制在合理的范圍內，這是我們長度檢定人員在日常檢定工作中要長期堅持的一項重要工作，讓我們共同努力，不斷提高檢測水平。

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