溫度對長度計量檢定的影響分析

廣東省中山市質量計量監督檢測所 廣東中山 528403

所謂計量技術，就是用幾何技術來探索物體的面積和體積、位置和長短等方面。熱脹冷縮在是自然界中物體的基本特性之一，在計量的過程中，工作人員需要時刻調控溫度，畢竟溫度將直接影響到長度計量檢定的結果，所以，在進行長度計量檢定的時候，調控溫度在其中有著非常重要的意義。

1 溫度的含義

對元件進行測量的時候，尺寸會隨著溫度的變化而變化，在實際計量時，如果工作人員不考慮溫度因素，那么操作是沒有意義的[1]。在此基礎上，為了方便計量元件的長度，我國規定標準溫度是20℃，因此在設置樣圖尺寸的所有數據都需要在20℃條件下進行；另外，計量工具及其檢定也需要嚴格按照標準溫度，如果不在20℃下，則需要考慮溫度帶來的計量誤差，并加以糾正。

2 溫度對長度計量檢定的影響

2.1 溫度和長度之間的關系

為了保障溫度和長度相互約束的有效性，在《長度計量概述》中提到一個關于溫度和長度關系的公式：△L=Lα·K(t-20）（△L、L、t、α 分別表示尺寸變化、尺寸、溫度和線脹系數），而20 則是表示標準溫度20℃，在不同的長度計量工具上會允許有明確的數據誤差?！鱈=Lα·K（t-20）不僅僅代表被測物體的溫度和長度的關系，還能代表測量過程中變化的溫度。就以銅的線脹系數為例，銅α=18.5，所以在長度為100mm 的元件中，如果溫度變化1℃，那么尺寸變化的公式為銅△L=（100＊18.5＊10-6＊1）μm ≈2.5μm。

2.2 長度計量工具

目前，用于測量物體的工具種類繁多。例如在直線測量中，通常使用塊和尺進行檢定，如果被測物體表面粗糙，還需要用到顯微鏡和多標記方式等，此外還有常規長度測量、千分尺和坐標測量。

2.3 長度計量的標準

在進行長度計量的過程中，米是基本單位。就米的定義來說，雖然定義比較明確，但是也具有很多的限制性，對測量精度也有一定的影響。

2.4 溫度對長度計量的影響

從上述公式△L=L·K（t-20）來說，當被測物體和計量工具的溫度都在20℃的情況下，尺寸的變化就會是0，意思就是該項計量項目沒有溫度差；當被測物體和計量工具溫度一致但不是20℃的時候，物體的尺寸變化就會受到溫度的影響，還會因為被測材料的不同而產生不同的線脹系數[2]。當然，如果溫度一樣，線脹系數一樣，那就說明沒有溫度差。綜上所述，如果線脹系數一致，那么要檢定被測物體的誤差需要以20℃為標準。在這先解釋一下什么是線脹系數，就是當被測物體發生溫度變化，由此改變物體長度的尺寸，但是線脹系數僅僅跟材料有關，不同的材料有著各自的線脹系數。例如鋁質元件的規格是100mm，當溫度變化1℃的時候，元件尺寸就會變化1μm，因此，元件的尺寸會隨著溫度的變化而變化。

3 避免溫度影響長度計量檢定的方法

3.1 測量環境的外部溫度條件

上文好幾次都闡述了溫度對長度計量檢定的影響，所以為了減少長度計量項目的工作量，減少溫度帶來的誤差，所以在進行長度計量檢定工作時，需要實時監控溫度變化，時刻保持溫度在20℃，或者根據被測物體的穩定調整溫度。為了保障長度計量檢定的精準度，必要時候要選擇具有規定溫度的室內進行工作。

3.2 人體體溫對長度計量檢定的影響

在長度計量檢定工作中，除了外部溫度的影響，人體體溫同樣能影響長度計量檢定的結果。人體體溫一般是36℃左右，但是在進行長度計量檢定工作時，一般要求溫度在15℃-25℃之間，所以人體跟物體的溫度差距就比較大[3]。如果人體操作時接觸被測物體或者測量工具，會直接影響溫度的變化，從而產生的不準確檢定數據。針對這樣的情況，要注意避免工作人員直接接觸物體，從而減少人體體溫給長度計量檢定帶來的影響，保證檢定結果。

3.3 避免空調產生的影響

計量單位為了保持工作環境的恒溫，通常會采用空調進行環境溫度的控制。雖然變頻空調可以將室內溫度保持20℃左右，如果在這樣的情況下開展長度計量檢定工作就沒有溫度誤差，但是空調吹出的冷風溫度一般會低于工作環境，那么當被測物體接觸到空調冷風的時候，會直接影響到被測物體的溫度，從而導致長度計量檢定的數據出現誤差。因此，工作人員要避免被測物體直接接觸空調冷風，減少誤差。

3.4 避免自然因素產生的影響

空氣和陽光都會影響長度計量檢定工作，所以工作人員需要選擇密不透風的房間里面，如果工作環境不足以滿足這樣的要求，那么工作人員可以裝上遮光窗簾，進而完成不透光的工作環境[4]。同時，要避免測量工具直接接觸空氣和陽光，降低長度計量檢定結果的誤差。

3.5 選擇精準度高的測量工具

除了要避免溫度給長度計量檢定帶來的影響外，還需要采用精度較高的測量工具。這樣能有效提高長度計量檢定結果的準確度，結合對溫度的調控，可以有效提高計量檢定工作的進程和效率，全面提高長度計量檢定工作的質量。當然，工作人員也需要不斷提升自我，不斷提高檢定技術能力，嚴格遵守各項檢定要求，開展規范化檢定工作，確保數據無誤。

4 結語

綜上所述，長度計量檢定相關工作人員要想做好檢定工作，必須時刻保持溫度在20℃左右，而且檢定數據的誤差需要在允許范圍內。確定好20℃的標準數值，確保工作環境和各項指標的恒溫，有效避免檢定溫度數值出現誤差，進一步推動長度計量檢定工作的發展。