論長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器測(cè)量過程中誤差控制分析

陳曉冬

摘 要：長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器在當(dāng)今我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中有著十分重要的作用和意義，并且應(yīng)用十分廣泛，對(duì)我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著十分重要的作用和意義。但是長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器在測(cè)量的過程中，很容易受外界因素的影響，最終導(dǎo)致測(cè)量的結(jié)果有誤差，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。因此，在該次課題的研究中，主要研究和分析了長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器在測(cè)量中的誤差控制分析，以期通過該次課題的研究能夠?yàn)楹笃诘南嚓P(guān)研究提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)度計(jì)量器 誤差 影響因素

中圖分類號(hào)：TH711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）04（a）-0057-02

在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)中，計(jì)量技術(shù)的發(fā)展是一項(xiàng)重要的技術(shù)基礎(chǔ)。長(zhǎng)度計(jì)量技術(shù)是我國(guó)計(jì)量技術(shù)中的重要組成部分，從長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x的主要工作任務(wù)來看，主要是要確定長(zhǎng)度單位以及通過具體的基準(zhǔn)形式來復(fù)制單位，從而建立標(biāo)準(zhǔn)的傳遞系統(tǒng)與傳遞方法，準(zhǔn)確地使用長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器，選擇合適的長(zhǎng)度計(jì)量方法，對(duì)提高長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x的精度來說十分重要。

1 長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器的相關(guān)知識(shí)簡(jiǎn)介

從長(zhǎng)度測(cè)量的概念來看，主要是將檢測(cè)量的值與另一個(gè)座位表標(biāo)準(zhǔn)單位的量相比，將其作為被測(cè)量對(duì)象的量值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的一個(gè)過程。

在長(zhǎng)度測(cè)量中，長(zhǎng)度測(cè)量是將測(cè)量基面作為基礎(chǔ)，這個(gè)測(cè)量基面主要是點(diǎn)和線。在長(zhǎng)度測(cè)量的過程中，首先要做的就是要確定測(cè)量的基面，然后再測(cè)量它與另一面之間的距離；其次要考慮的就是工件的定位，然后能夠方便測(cè)量。在選擇測(cè)量基面的過程中，需要遵守基面統(tǒng)一的原則，具體來說，就是設(shè)計(jì)、工藝、測(cè)量以及裝配等的基面需要保持一致。但是在實(shí)際加工中，因?yàn)楦鞣N因素的出現(xiàn)，導(dǎo)致工藝基面與設(shè)計(jì)基面會(huì)出現(xiàn)不一致的情況，因此，測(cè)量的基面也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化。在測(cè)量基面的過程中，應(yīng)該遵守以下原則：首先，在工序間進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，測(cè)量的基面應(yīng)該與工藝的基面保持一致；其次，在測(cè)量結(jié)束時(shí)，應(yīng)該將其保持與裝配基面一致。

同時(shí)，為了保證長(zhǎng)度量值之間的準(zhǔn)確性，不僅僅要建立長(zhǎng)度基準(zhǔn)外，還需要建立各種不同的標(biāo)準(zhǔn)器，下一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器的精度要比上一級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)器要差，因此，這個(gè)數(shù)量應(yīng)該比上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器的數(shù)量要多很多倍。通過這樣逐級(jí)的比較，通過將定義標(biāo)準(zhǔn)器所復(fù)現(xiàn)的單位量值可以逐級(jí)傳遞下去，然后傳遞到生產(chǎn)中實(shí)際所使用的長(zhǎng)度儀器以及量具。當(dāng)人們使用這種長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器去測(cè)量時(shí)，就應(yīng)該建立基準(zhǔn)單位量值以及產(chǎn)品尺寸的關(guān)系，建立的過程就是量值傳遞關(guān)系。

2 長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器測(cè)量的誤差表示

在測(cè)量誤差的表示方式中有以下幾種：第一種是通過量值來表示，然后將所測(cè)量得到的量值來表示與實(shí)際值之間的差。第二種是通過比值來表示，通過將絕對(duì)誤差值與實(shí)際值之間的比來表示，這種方式表示的誤差可以稱為相對(duì)誤差。例如：在使用激光干涉儀測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，最大的相對(duì)誤差是千萬分之一。另外，在規(guī)定的條件下，測(cè)量為1 m長(zhǎng)度的誤差應(yīng)該不小于0.1 μm。

以最終的測(cè)量結(jié)果以及被測(cè)長(zhǎng)度值的一致程度以及準(zhǔn)確度或者準(zhǔn)確度來表示，這是一種正確度以及精確度的綜合，然后將其簡(jiǎn)稱為精度。如果已經(jīng)修正了長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x系統(tǒng)的誤差，那么精確度可以用不確定度來進(jìn)行表示，不確定度表示主要是由于存在測(cè)量的誤差最終對(duì)測(cè)量值不能進(jìn)行肯定的程度，一般情況下是用標(biāo)準(zhǔn)偏差來表示這個(gè)大小。

3 長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器測(cè)量的誤差影響因素分析

3.1 溫度

在長(zhǎng)度計(jì)量的過程中，為了滿足量值統(tǒng)一的目的，在溫度方面需要滿足國(guó)標(biāo)溫度20 ℃的要求，從而使得一些能夠和20 ℃有所偏離的測(cè)量工件帶來的誤差能得到減少。因此，為了減少溫度誤差對(duì)長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x測(cè)量精度的影響，需要對(duì)誤差的來源進(jìn)行分析和研究。

在使用長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器測(cè)量的時(shí)候，為了減少溫度的誤差，在選擇材料的過程中應(yīng)該注意被測(cè)物件以及標(biāo)準(zhǔn)器的材料要保持一致，這樣能夠減少二者之間的線膨脹系數(shù)，也能夠減少相應(yīng)的誤差。盡量保持溫度的一致，減少溫度差異對(duì)長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器測(cè)量的影響。

3.2 長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器的使用與保養(yǎng)

在使用長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器的過程中，長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器的使用方法正確與否會(huì)導(dǎo)致誤差是否產(chǎn)生。例如：在臥式測(cè)長(zhǎng)儀中，測(cè)量環(huán)規(guī)的方法是用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)或者用量塊與量塊附件組合成一個(gè)與被測(cè)環(huán)規(guī)大小一樣的尺寸，再與被測(cè)環(huán)規(guī)作比較測(cè)量，此測(cè)量方法除包含有儀器外形尺寸測(cè)量的儀器誤差外，還有其他誤差。主要有對(duì)準(zhǔn)誤差，產(chǎn)生對(duì)準(zhǔn)誤差的因素有很多，例如：視場(chǎng)亮度、襯度、刻線質(zhì)量、對(duì)線方法及人眼的生理?xiàng)l件等。另外，如果不能正確保養(yǎng)長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器，使得長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器的刻線質(zhì)量、測(cè)量精度等產(chǎn)生影響，最終引起測(cè)量誤差。

4 長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器測(cè)量的誤差控制對(duì)策

4.1 保持環(huán)境溫度的穩(wěn)定性

在實(shí)際測(cè)量過程中，為了減少甚至消除溫度對(duì)長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器測(cè)量的影響，需要選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量環(huán)境。當(dāng)對(duì)被測(cè)量的物件進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，物件的大小、測(cè)量的精度以及材質(zhì)的不同等都會(huì)給測(cè)量的精度帶來影響。因此，在實(shí)際測(cè)量的過程中，應(yīng)該重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)問題。

首先，應(yīng)該保持環(huán)境溫度的穩(wěn)定性。在實(shí)際測(cè)量的過程中，每一個(gè)小時(shí)內(nèi)溫度變化的最大范圍就顯示了溫度的穩(wěn)定性。從長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器對(duì)穩(wěn)定性的要求來看，允許出現(xiàn)穩(wěn)定變化，但是不允許出現(xiàn)突然變化，尤其是對(duì)工件的測(cè)量精度要求過高時(shí)，應(yīng)該將溫度的變化控制在0.5 ℃以內(nèi)，在控制溫度的過程中，可以通過在室內(nèi)安裝恒溫裝置來實(shí)現(xiàn)。另外，也要控制門開關(guān)的次數(shù)，溫度的穩(wěn)定性也會(huì)受到空氣流動(dòng)的干擾，測(cè)量人員在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量溫度的過程中，應(yīng)該將人員自身對(duì)溫度的影響下降至最低，才能實(shí)現(xiàn)提升測(cè)量精度，減少誤差的目的。

其次，要保持工件與標(biāo)準(zhǔn)器溫度的一致性。在對(duì)工件進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)該保持工件以及標(biāo)準(zhǔn)器保持溫度一致性的要求，并且在一定的條件下保持這二者之間實(shí)現(xiàn)等溫。在對(duì)不同的工件進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如果被測(cè)工件的尺寸較大，那么溫度的偏差也應(yīng)該相應(yīng)的縮小。如果溫度的偏差過大，那么被測(cè)工件的尺寸也會(huì)發(fā)生較大的變化，測(cè)量的精度也會(huì)受到影響。因此，要嚴(yán)格控制溫度的偏差，提高測(cè)量精度。

4.2 正確使用與保養(yǎng)長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器

在使用長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器的過程中，為了最大限度地減少長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器的測(cè)量誤差，應(yīng)該嚴(yán)格按照長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器的使用規(guī)程來對(duì)長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，減少人為因素對(duì)長(zhǎng)度測(cè)量精度的影響。另外，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器的保養(yǎng)，避免由于保養(yǎng)不當(dāng)導(dǎo)致長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器精度不高的問題，在長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器的保養(yǎng)中，應(yīng)該使用白細(xì)布、白絨布以及長(zhǎng)纖維脫脂棉等來擦拭長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器。在不使用長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器的時(shí)候，應(yīng)該在長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器使用完畢之后，在其表面涂抹一層防銹油，達(dá)到日常防銹的目的，盡量避免外界因素對(duì)長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器的損壞。

5 結(jié)語

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展以及進(jìn)步，人們?cè)诂F(xiàn)代工件長(zhǎng)度精度測(cè)量的要求也在逐漸增高，為了提高長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器的精確程度，人們需要通過各種途徑來控制測(cè)量環(huán)境的溫度誤差，從而使其控制在合理的范圍之內(nèi)。長(zhǎng)度測(cè)量人員應(yīng)該在長(zhǎng)度計(jì)量的過程中，應(yīng)該努力控制各種影響長(zhǎng)度計(jì)量誤差的因素，提升長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器的測(cè)量精度。

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