測定寸法に対する温度の影響(基本解析)

温度はエンジニアリングにおける測定精度にどのような影響を与えるのでしょうか?この記事では、温度変化が寸法測定にどのような影響を与えるかを掘り下げ、測定物と測定器の温度を一定に保つことの重要性を強調します。読者は、線膨張係数と温度変化の関係や、測定前の熱平衡の確保など、誤差を最小限に抑える方法について学ぶことができます。様々な工学的文脈における測定精度を高めるための実践的な洞察と公式を期待しています。

測定寸法における温度の影響

目次

長さ測定における温度の影響

1. 温度誤差に影響する要因

測定条件において、温度、湿度、振動、ほこり、腐食性ガスなどの要因は、直接または間接的に測定精度に影響を与えます。

その中でも温度変化は精度に大きな影響を与える。

正確な結果を保証するため、測定対象物によって膨張係数が異なることを考慮し、測定対象物と標準器の温度を等しく保つという原則が用いられている。

試験データの精度を保証するために、すべての計量士は検定規則で定められた温度条件を守らなければならない。

現在、測定室の標準温度は20℃である。

マニュアルの通り、線膨張係数(a)、温度変化、寸法変化の関係は式(1)で表される:

線膨張係数aと温度変化および寸法変化の関係

どこでだ:

  • a -膨張係数;
  • ΔL - サイズの変化;
  • L - オブジェクトのサイズ;
  • ΔT - 温度変化。

20℃からの温度偏差によるワークの寸法変化は(2)式で表される:

20℃からの温度偏差によるワークの寸法変化

この式において、"t "は物体の温度を表す。

ワークと測定具の温度が基準温度と異なる場合、温度による測定誤差は、寸法変化の差となる。これは(3)式で計算できる:

温度による測定誤差

どこでだ:

  • ΔLはサイズ変化;
  • L - オブジェクトのサイズ;
  • a1, a2 - 被測定物と測定物の線膨張係数 工具材料;
  • t1 t2 -被測定物と測定器の温度。

物体の線膨張係数は、1℃の温度変化に対する単位長さ(1mm)の大きさの変化として定義され、物体の材料に固有である。

例えば、温度40℃の直径100mmの銅シャフトと外径15℃の鋼製マイクロメーターを考えます。銅シャフトの線膨張係数を17.5×10-6、鋼製マイクロメーターの線膨張係数を11.5×10-6とすると、寸法変化(△L)は次のように計算できます:

次元の変化

温度がワークピースのサイズに大きな影響を与え、多くのエラーを引き起こす可能性があることは明らかだ。

したがって、測定器を使用する場合は、温度による誤差を減らすために、測定前にワークと測定器の温度バランスをとることが望ましい。

検証中に各測定ツールに要求される温度平衡時間は、対応する検証規則および校正仕様書に規定されている。

注)ボルト締め測定器と標準測定器の温度を所定の条件(室温(20±6)℃など)で一致させることを温度平衡という。

2. 温度誤差の低減方法

(1) 基準温度に近い温度を測定する。

私たちの仕事では、精度を保証するために関連する規制を厳守しています。検証や校正の前に、お客様から測定器と測定室の温度をご提供いただきます。

顧客はしばしば即時の測定データを要求するが、このデータを取得する際には温度を考慮することが重要である。

(2) 現場測定を行う場合は、標準器を取り外して測定しないでください。その代わりに、標準器と被測定物を平らな広い面に一緒に置き、両者が熱平衡に達してから測定してください。

(3)手の温度によるワークへの影響を防ぐため。 計測器必要な予防措置を講じること。例えば、マイクロメータを使用するときは、保温パッドなどで保持する。手の熱がマイクロメーターに伝わったと思われる場合は、一定時間放置してから使用または確認する。

(4) 屋外で大きな測定物を測定する場合は、温度誤差を最小にするために測定物の温度を補正する必要があります。この目的のために特別に設計された測定器を使用してください。

共有は思いやりであることをお忘れなく!: )
シェーン
著者

シェーン

MachineMFG創設者

MachineMFGの創設者として、私は10年以上のキャリアを金属加工業界に捧げてきました。豊富な経験により、板金加工、機械加工、機械工学、金属用工作機械の分野の専門家になることができました。私は常にこれらのテーマについて考え、読み、執筆し、常にこの分野の最前線にいようと努力しています。私の知識と専門知識をあなたのビジネスの財産にしてください。

こちらもおすすめ
あなたのために選んだ。続きを読む
モーターベアリング温度解析ガイド

モーターベアリング温度解析ガイド

単純な温度変化でモーターの故障を予測できるとしたらどうでしょう?この記事では、モーターのベアリング温度を監視することで、モーターの健康状態に関する重要な洞察を明らかにする方法を探ります。時間領域と...

高温下における材料の機械的性質

灼熱の砂漠の真ん中で、素材が熱に耐えられず、車のエンジンが故障することを想像してみてほしい。このシナリオは、高温がエンジンに与える影響を理解することの重要性を強調している。

ギア素材の選択:考慮すべき重要な要素

適切なギア材質を選択することは、なぜエンジニアリングにおいて非常に重要なのでしょうか?適切な材料を選択することで、歯車は耐摩耗性、耐久性、効率などの要求を満たすことができます。この記事では、様々な歯車材料について説明します。

破壊力学入門:基本を理解する

重要な部品が予期せぬ故障を起こし、壊滅的な結果を招くことを想像してみてほしい。ここで破壊力学の出番となる。この記事では、破壊力学の基礎について説明し、亀裂をどのように理解するかについて取り上げます。
潤滑油の分類と選択 総合ガイド

潤滑油の分類と選択:総合ガイド

潤滑油のない世界を想像してみてほしい。機械は停止し、エンジンは焼き付き、進歩は止まる。この記事では、複雑な潤滑油の分類と選択の世界に潜入し、潤滑油の種類と選び方について説明する。

熱処理Cカーブ:知っておくべきすべてのこと

冷却速度は鋼の組織にどのような影響を与えるのか?熱処理におけるCカーブは、冷却中の炭素鋼のミクロ組織の魅力的な変化を明らかにします。本記事では、Cカーブについて掘り下げます。
マシンMFG
ビジネスを次のレベルへ
ニュースレターを購読する
最新のニュース、記事、リソースを毎週メールでお届けします。
© 2024.無断複写・転載を禁じます。

お問い合わせ

24時間以内に返信いたします。