关于温度对长度计量检定的影响分析

关于温度对长度计量检定的影响分析

魏若飞

甘肃省计量研究院 甘肃省兰州市 730050

摘要：某些零件长度计量的精度通常直接影响后续工作的完成标准，即使稍有偏差也会带来意想不到的后果，由于工作条件严格，温度变化对长度计量检定的影响越来越值得注意。因此，为了跟踪质量并确保正确执行任务，通常最好将长度计量工具的公差限制在较小的范围内，甚至以毫米或微米为单位。长度测量越来越重要，而且越来越应用广泛，尤其是在工业和建筑业。但是，由于我们的国情和长度测量实际情况，整体水平相对较低。温度误差是长度测量与其他因素相比最重要的因素。本文简要介绍了温度对长度计量的检定影响。

关键词：温度；长度计量；检定影响

计量领域中最发达的专业是长度计量，它们是计量中最基本的元素。表征物体研究位置、造型、大小和长度的几何图形数量。温度对长度计量检定的影响中很大，因为温度要求很高。

一、关于长度计量检定

长度计量检定是计量领域最悠久的历史计量项目，在实践中最常见，是工业领域中的一个特别广泛的应用，在计量机构的各个级别上都起着重要的作用。长度计量目前正朝着高分辨率、自动化、动态化、通用性、大量程等方向发展，以便为研究、制造等应用提供更好的计量检定。

1.长度计量。长度计量工具目前有多种测量块、检定直线度、平尺、平面平晶、平板。检定显微镜的表面粗糙度、光切显微镜、多刻线样板等。还有游标类测量设备，如游标、数显卡尺等。外径的微分类测量仪、数显千分尺等。指示表类，例如大量程、数显百分表等。角度测量装置(直角座标、矩形等)。此外，还有测量系统的测量仪器、长度测量仪器、坐标测量仪器、测微仪等。

2.长度测量基准。实际长度是测量长度的基础，通常以米为单位(SI的基本单位之一)，许多衍生单位包含长度单位系数。米被定义为真空中光的存在1/299792458长度为秒。这反映了长度计量的基本性质，长度单位的精度在很大程度上决定了输出计量的精度。目前，虽然米定义相当明确，但它仍然是非常开放和有限的，测量方法对测量精度有很大影响。长度计量基准的研究量块是一种非常实用、高精度的传递实物标准，通常以He-Ne激光的波长作为参考。组合基本刻线间距定义为激光的波长。目前，633nm激光已被广泛使用，应该注意的是，激光波长不能直接用于实践。它必须与激光干涉仪连接，以确保其有效性。

3.长度计量误差。阿贝和温度误差是长度计量中常见的误差。第一种是违反阿贝原理的误差。阿贝原理是指被测尺寸线必须与标准尺寸线（包括延长线）兼容或平行，否则可能存在误差。后者主要是由温度引起的误差引起的。相关长度测量规范或标准要求特别注意环境温度，例如JJG21要求室内温度达到20℃，最大允许偏差仅为5℃。微米的温度要求适用于外径和板厚、壁厚小于100m，测量杆校准偏差不超过3℃。

二、温度误差的形成原因

温度部分影响了长度测量的精度。这也是测量错误的主要原因。因此，必须加强对温度误差的研究，以尽量减少温度误差。测量物体长度以确保在统一标准内进行最终测量，如果可能，请选择恒温环境，其他20℃环境会更好。这可防止物件因温度过高或过低而收缩，从而导致测量错误。此外，还应充分分析温度误差后的测量结果，并分别列出影响因素，以便在工作中避免。重复操作和接触可以轻松地将长度测量中的错误组织到以下位置。测量的第一步是确定在环境温度20℃和所有环境温度下长度测量几乎没有错误。也就是说，20℃的环境温度使长度测量的偏差接近于0，因此在随后的测量中应尽可能选择环境温度；其次，在确保测量的物体的温度与其他设备在各自操作过程中的温度近似匹配时，也应达到环境温度，并且在测量长度时也应达到环境温度。只要被测物体和设备的温度变化较大，形状变化已经发生，不能在短时间内恢复，但此时温差较小，即使被测物体表面温度保持在20℃，最终测量也是可能的，但如果其他相关设备存在温度差异，温度对最终长度测量的影响将受到被测设备表面温度的影响。

三、避免温度对长度计量检定产生影响的方法

1.测量期间应保持环境温度。分析温度对长度计量检定的影响，以避免温度偏差计量检定结果，计量检定周期必须始终恒定环境温度。根据长期的测量经验，当温度在20℃左右时，长度测量结果不受影响，测量结果误差较小。因此，在测量和校准长度时，必须根据实际工作过程中计量检定物体所需的约20℃的温度或恒温来调整温度。为了有效恒温控制，通常将相关零件放置在铸铁平板上进行恒温。然而，这种方法非常复杂，因此最好选择具有一定温度的计量室，以确保大多数长度测量的校准精度。

2.避免人体温度对长度计量检定准的影响。除了环境温度对长度计量检定的影响外，人体温度对校准结果也有一定的影响。体温是恒温的，但体温一般在36℃左右，温度一般在15-25℃左右，所以体温与物体相差很大。当人员接触相关测量仪器或测量对象时，会发生某些温度变化，导致测量结果不准确。因此，在这种情况下，相关人员在计量检定时应避免直接接触物体，并戴上手套或隔热板，以减少温度对身体的影响，确保其结果的准确性。

3.为了避免空调对长度计量检定的影响。通过长期检定，相关人员逐渐意识到温度对长度计量检定影响。因此，在许多长度计量检定中，通常使用空调来保持环境温度恒定。虽然空气转换器式空调可以将环境温度调节20℃左右，但在这种情况下，检测对象没有明显的误差，在控制空调温度方面也存在一些缺点。空调引起的冷空气温度通常低于控制环境。当物体与空调直接接触时，物体表面温度会受到影响，因此长度测量存在误差。因此，在气候室内测量和检查物体长度时，应避免物体与空调系统直接接触，以减少测量误差和结果。

4.避免阳光和空气循环对长度计量检定的影响。阳光和气流也会影响长度计量检定。因此，长度计量检定时，相关人员应选择一个封闭且不透光的空间。如果无法满足此要求，可以在校准环境中拉动窗帘，并关闭窗户。如果测量对象直接接触阳光、空气或移动测试设备，长度测量的检定结果也会受到影响。

5.测量选用高精度仪器。随着温度对长度测量校准的影响，对校准装置提出了更高的要求。选用高精度仪器可以使长度测量校准结果更加准确，满足要求温度控制可以有效地提高长度测量的效率和质量。相关人员还必须不断改进自己的校准技术，满足相关工作要求，并按照规范进行长度计量检定，以确保校准结果的准确性。

随着社会经济的发展和科学技术的进步，人们对长度计量检定的要求越来越高。如何减少甚至消除温度引起的长度计量检定误差，使长度计量检定在一定程度上更加准确，是长度计量检定中最重要的问题。为了获得更准确的长度计量检定数据，测量人员需要综合考虑各种因素，调查温度对长度计量检定的影响，为长度计量检定发展创造更好的条件，逐步提高测量水平。

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