Comment la température affecte-t-elle la précision des mesures en ingénierie ? Cet article examine l'impact des variations de température sur les mesures dimensionnelles, en soulignant l'importance de maintenir des températures cohérentes entre les objets et les instruments. Les lecteurs découvriront la relation entre les coefficients de dilatation linéaire et les variations de température, ainsi que les méthodes permettant de minimiser les erreurs, notamment en assurant l'équilibre thermique avant les mesures. Le lecteur trouvera des idées pratiques et des formules pour améliorer la précision des mesures dans divers contextes d'ingénierie.
Dans les conditions de mesure, des facteurs tels que la température, l'humidité, les vibrations, la poussière et les gaz corrosifs peuvent avoir un impact direct ou indirect sur la précision de la mesure.
Parmi ces facteurs, les changements de température ont un effet significatif sur la précision.
Pour garantir la précision des résultats, on utilise le principe du maintien de températures égales entre l'objet mesuré et l'instrument étalon, en tenant compte du fait que les différents objets ont des coefficients de dilatation variables.
Pour garantir l'exactitude des données d'essai, tous les spécialistes de la métrologie doivent respecter les conditions de température spécifiées par les règlements de vérification.
Actuellement, la température standard pour les salles de mesure est de 20℃.
Selon le manuel, la relation entre le coefficient de dilatation linéaire (a), le changement de température et le changement de taille peut être exprimée par la formule (1) :
Où ?
Le changement de taille d'une pièce résultant d'un écart de température de 20℃ peut être exprimé par la formule (2) :
Dans cette équation, "t" représente la température de l'objet.
Lorsque la température de la pièce et de l'outil de mesure diffère de la température standard, l'erreur de mesure due à la température est la différence entre les changements de taille. Cette différence peut être calculée à l'aide de la formule (3) :
Où ?
Le coefficient de dilatation linéaire d'un objet est défini comme le changement de taille d'une unité de longueur (1 mm) en réponse à un changement de température de 1℃, et est spécifique au matériau de l'objet.
Par exemple, considérons un arbre en cuivre d'un diamètre de 100 mm dont la température est de 40℃, et un micromètre en acier d'un diamètre extérieur de 15℃. Si les coefficients de dilatation linéaire de l'arbre en cuivre et du micromètre en acier sont respectivement de 17,5 x10-6 et de 11,5 x10-6, le changement de dimension (△L) peut être calculé comme suit :
Il est évident que la température a un impact significatif sur la taille de la pièce et peut entraîner de nombreuses erreurs.
Par conséquent, lors de l'utilisation d'instruments de mesure, il est conseillé d'équilibrer la température de la pièce et de l'outil de mesure avant la mesure afin de réduire les erreurs liées à la température.
La durée d'équilibre de température requise pour chaque outil de mesure pendant la vérification est spécifiée dans les règlements de vérification et les spécifications d'étalonnage correspondants.
Note : Le processus de mise en cohérence de la température de l'outil de mesure boulonné et de l'outil de mesure standard dans des conditions spécifiées (telles qu'une température ambiante de (20 ± 6)℃) est appelé équilibrage de la température.
(1) Mesurer la température lorsqu'elle est proche de la température standard.
Dans notre travail, nous respectons strictement les réglementations en vigueur afin de garantir la précision. Avant la vérification ou l'étalonnage, nous demandons aux clients de nous fournir les instruments de mesure et la température de la salle de mesure.
Les clients ont souvent besoin de données de mesure immédiates, et il est important que la température soit prise en compte lors de l'obtention de ces données.
(2) Lorsque vous effectuez des mesures sur le terrain, ne retirez pas l'étalon pour la mesure. Placez plutôt l'étalon et la pièce ensemble sur une grande surface plane et mesurez-les après qu'ils ont atteint l'équilibre thermique.
(3) Pour éviter l'influence de la température de la main sur la pièce à travailler et outils de mesurePrenez les précautions nécessaires. Par exemple, lorsque vous utilisez un micromètre, tenez-le avec un tampon isolant. Si vous pensez que la chaleur de votre main a été transférée au micromètre, laissez-le reposer pendant un certain temps avant de l'utiliser ou de le vérifier.
(4) Lors de la mesure de grands objets à l'extérieur, il est nécessaire de compenser la température du matériau mesuré afin de minimiser les erreurs de température. Utilisez un instrument de mesure spécialement conçu à cet effet.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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