Invloed van temperatuur op meetdimensie (basisanalyse)

1. Factoren die temperatuurfouten beïnvloeden

In meetomstandigheden kunnen factoren zoals temperatuur, vochtigheid, trillingen, stof en corrosieve gassen direct of indirect de meetnauwkeurigheid beïnvloeden.

Van deze factoren hebben temperatuurveranderingen een aanzienlijk effect op de nauwkeurigheid.

Om nauwkeurige resultaten te garanderen, wordt het principe van gelijke temperaturen tussen het gemeten object en het standaardinstrument gebruikt, rekening houdend met het feit dat verschillende objecten verschillende uitzettingscoëfficiënten hebben.

Om de nauwkeurigheid van de testgegevens te garanderen, moeten alle metrologiespecialisten zich houden aan de temperatuurcondities die zijn vastgelegd in de verificatieregels.

Momenteel is de standaardtemperatuur voor meetruimten 20℃.

Volgens de handleiding kan de relatie tussen de lineaire uitzettingscoëfficiënt (a), temperatuurverandering en grootteverandering worden uitgedrukt met formule (1):

Waar:

• a -uitzettingscoëfficiënt;
• ΔL - grootteverandering;
• L - objectgrootte;
• ΔT - temperatuurvariatie.

De verandering in grootte van een werkstuk als gevolg van een afwijking in temperatuur van 20℃ kan worden uitgedrukt met formule (2):

In deze vergelijking staat "t" voor de temperatuur van het object.

Wanneer de temperatuur van het werkstuk en het meetgereedschap verschillen van de standaardtemperatuur, is de meetfout die wordt veroorzaakt door de temperatuur het verschil tussen de veranderingen in grootte. Dit kan worden berekend met formule (3):

Waar:

• ΔL is de grootteverandering;
• L - objectgrootte;
• a1, a2 - lineaire uitzettingscoëfficiënt van werkstuk en meting gereedschapsmateriaal;
• t1 t2 -de temperatuur van het werkstuk en het meetgereedschap.

De lineaire uitzettingscoëfficiënt van een voorwerp wordt gedefinieerd als de verandering in grootte van een lengte-eenheid (1 mm) als reactie op een temperatuurverandering van 1℃ en is specifiek voor het materiaal van het voorwerp.

Neem bijvoorbeeld een koperen as met een diameter van 100 mm met een temperatuur van 40℃ en een stalen micrometer met een buitendiameter van 15℃. Als de lineaire uitzettingscoëfficiënten voor de koperen as en de stalen micrometer respectievelijk 17,5 x10-6 en 11,5 x10-6 zijn, dan kan de verandering in afmeting (△L) als volgt worden berekend:

Het is duidelijk dat de temperatuur een grote invloed heeft op de grootte van het werkstuk en kan leiden tot talloze fouten.

Daarom is het aan te raden om bij het gebruik van meetinstrumenten de temperatuur van het werkstuk en het meetgereedschap voor de meting in balans te brengen om temperatuurgerelateerde fouten te verminderen.

De vereiste temperatuurbalanstijd voor elk meetinstrument tijdens de verificatie wordt gespecificeerd in overeenkomstige verificatievoorschriften en kalibratiespecificaties.

Opmerking: Het proces waarbij de temperatuur van het meetgereedschap met bout en het standaardmeetgereedschap onder gespecificeerde omstandigheden (zoals een kamertemperatuur van (20 ± 6) ℃) met elkaar in overeenstemming worden gebracht, wordt temperatuurcompensatie genoemd.

2. Methode om temperatuurfouten te verminderen

(1) Meet de temperatuur wanneer deze dicht bij de standaardtemperatuur ligt.

In ons werk houden we ons strikt aan de relevante voorschriften om nauwkeurigheid te garanderen. Voor verificatie of kalibratie eisen we van klanten dat ze de meetinstrumenten en de temperatuur van de meetruimte doorgeven.

Klanten hebben vaak onmiddellijke meetgegevens nodig en het is belangrijk dat er rekening wordt gehouden met de temperatuur bij het verkrijgen van deze gegevens.

(2) Verwijder bij veldmetingen de standaard niet voor de meting. Plaats in plaats daarvan de standaard en het werkstuk samen op een groot, vlak oppervlak en meet nadat ze een thermisch evenwicht hebben bereikt.

(3) Om de invloed van de handtemperatuur op het werkstuk te voorkomen en meetapparatenNeem de nodige voorzorgsmaatregelen. Als u bijvoorbeeld een micrometer gebruikt, houd deze dan vast met een warmte-isolerend kompres. Als u vermoedt dat de warmte van uw hand is overgebracht op de micrometer, laat deze dan enige tijd rusten voordat u hem gebruikt of controleert.

(4) Bij het meten van grote objecten in de buitenlucht is het noodzakelijk om te compenseren voor de temperatuur van het te meten materiaal om temperatuurfouten te minimaliseren. Gebruik een meetinstrument dat speciaal voor dit doel is ontworpen.