論長度計量儀器測量過程中誤差控制

余旺飛

東華計量測試研究院 江西南昌 330029

隨著社會主義現(xiàn)代化進(jìn)程的迅速發(fā)展，計量技術(shù)的重要性變得越來越重要。長度計量是其中的重要組成部分。根據(jù)長度計量的性質(zhì)，一項(xiàng)重要的任務(wù)是確定精度要求以及挑選合適的長度標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行測量。因此，在測量過程中，有必要根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的長度標(biāo)準(zhǔn)和采取適當(dāng)?shù)臏y量方法，并采取一定措施控制系統(tǒng)誤差的影響，提高實(shí)際測量中的精準(zhǔn)度。

1 長度測量設(shè)備概述

為了有效地提高長度計量的精準(zhǔn)度，需要建立各種長度計量標(biāo)準(zhǔn)。不同標(biāo)準(zhǔn)的精度之間有一定的差異。通過計量系統(tǒng)的傳遞和溯源，保證各級標(biāo)準(zhǔn)的誤差得到有效的控制。使得最終測量產(chǎn)品或零件時，可以更確切地獲得測量目標(biāo)的最佳估計值，滿足生產(chǎn)生活的實(shí)際需要。

長度計量標(biāo)準(zhǔn)也在不斷的完善和發(fā)展之中，從最初由子午線來確定的米的定義，從而定制出國際米原器，保存在巴黎的國際計量局，通過實(shí)物量具的實(shí)際值來進(jìn)行國際上的長度計量傳遞，這一方法的最明顯的缺點(diǎn)就是米原器在測量過程中會有磨損，從而導(dǎo)致傳遞過程中會出現(xiàn)越來越大的誤差。而隨著激光的發(fā)明和應(yīng)用，人們對于光速的測量更加精確，米的定義被更新為由光速來確定，以消除實(shí)物量具的前述缺點(diǎn)。

2 儀器本身的誤差因素

2.1 長度測量儀器的設(shè)計原理引入誤差

設(shè)計原理引入的誤差主要包含是否符合阿貝原則導(dǎo)致的誤差，還有儀器的平面度、同軸度、垂直度等形位誤差的影響，還有讀數(shù)裝置的刻度、顯示設(shè)備的亮度對比度帶來的分辨力的影響。對于這部分的設(shè)計原理帶來的影響，都應(yīng)該在使用時注意其引入的測量不確定度，并保證各個誤差因素的影響都在儀器的設(shè)計要求內(nèi)，并經(jīng)過檢定合格或者校準(zhǔn)并確認(rèn)合格后，才可以按照正確的操作規(guī)定進(jìn)行實(shí)際的測量。

2.2 環(huán)境溫度引入的誤差

當(dāng)使用儀器進(jìn)行測量時，標(biāo)準(zhǔn)件和被測件之間會有溫差，由于熱脹冷縮，不同材料的熱脹系數(shù)也不同，所以在溫度傳到過程中，實(shí)際長度也會發(fā)生改變。所以不同材料間為了減少選擇材料時的溫度測量引入的誤差，有必要將被測物體與標(biāo)準(zhǔn)材料進(jìn)行匹配，并且減小它們之間的膨脹系數(shù)，可以減少誤差。并且在測量時需要保持足夠的等溫時間，以減少溫度差對使用長度測量儀進(jìn)行測量時造成的影響。

3 操作過程的誤差因素

3.1 使用方法的誤差

長度類測量儀器進(jìn)行測量時，如果測量方法不正確或測量者不熟悉操作方法，就很容易導(dǎo)致不必要的誤差，從而可能對最終結(jié)果的精度產(chǎn)生一定的影響。測量誤差的產(chǎn)生原因有很多，其中系統(tǒng)誤差有亮度、對比度、對準(zhǔn)方法對分辨力和讀數(shù)的影響，以及測量過程中操作員的個人因素等等，都會導(dǎo)致測量結(jié)果的不一致性。另外，如果在沒有適當(dāng)維護(hù)的情況下使用儀器設(shè)備，會影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2 操作人員讀數(shù)的誤差

讀數(shù)方法和讀數(shù)方式也是誤差來源的一個重要因素，不同人員在使用同一儀器時，可能會有不同的讀數(shù)習(xí)慣，比如壓線方式、亮度調(diào)節(jié)、目鏡的調(diào)節(jié)等等都會導(dǎo)致測量結(jié)果的不同。因此需要把讀數(shù)方法也進(jìn)行確定，并且形成可操作性的文件，從而保證每次的讀數(shù)都能確保其一致性，盡可能的減少讀數(shù)帶來的隨機(jī)誤差。

3.3 長度測量設(shè)備的使用和維護(hù)

測量長度時，應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)操作程序和適當(dāng)?shù)墓こ碳夹g(shù)使用設(shè)備和工具，以確保測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確并避免錯誤。在實(shí)際使用中，除了選擇合適的測量儀器外，測量方法還會對測量精度產(chǎn)生重大影響。在測量設(shè)備時，必須根據(jù)規(guī)定的維護(hù)程序和方法進(jìn)行正確的操作。同時，您需要檢查設(shè)備本身的設(shè)計并調(diào)整尺寸以確保其正常工作[1]。

4 長度測量設(shè)備的誤差控制措施

4.1 測量裝置的穩(wěn)定性

正確使用和及時維護(hù)是為了有效確保長期使用測量設(shè)備，需要在使用過程中建立期間核查制度，這樣可以有效減少誤用錯誤，保障在兩次校準(zhǔn)或檢定間的測量數(shù)據(jù)有效性。沒有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，準(zhǔn)確性會降低，可以使用法蘭絨或粗棉布擦拭設(shè)備，同時確保其安全。同時，防護(hù)工具必須能夠正常使用，以防止由于操作不當(dāng)而損壞儀器或降低測量精度。清潔儀表時，請用白布、白絨布或長棉布擦拭以確保放置穩(wěn)定。如果不使用儀器，則儀器表面應(yīng)覆蓋一層防銹油，避免儀器生銹和其他問題，這樣可以減少外部影響所造成的損害。

4.2 正確使用和維護(hù)

在實(shí)際測量工作中，應(yīng)根據(jù)設(shè)備和設(shè)備規(guī)格適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)測量設(shè)備的使用，并最大程度地減少測量誤差。同時，應(yīng)定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，以免維護(hù)不當(dāng)而影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在維護(hù)過程中，首先要確保工具清潔并擦拭工具本身。然后將測量設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，以確保該設(shè)備可以在正常條件下使用[2]。

4.3 標(biāo)準(zhǔn)使用與維護(hù)

通過使用合適的裝置并測量產(chǎn)品的長度，一方面可以減少測量誤差，另一方面也可以延長長度測量裝置的壽命。此外，設(shè)備維護(hù)在確保準(zhǔn)確性和延長使用壽命方面也起著非常重要的作用。維護(hù)期間，請定期使用長纖維或薄布，并適當(dāng)?shù)默F(xiàn)場試劑將其擦拭干凈。在維修過程中要小心，以免人為損壞設(shè)備。同時，定期維護(hù)可以防止由于長時間的環(huán)境濕度而導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部生銹和不靈敏[3]。

5 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和對產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高，最新零件的測量精度正變得日益重要。為了提高測量精度，有必要控制測量環(huán)境的溫度并減少環(huán)境溫度對測量結(jié)果的影響，以有效地保持測量環(huán)境并確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。測量時，必須嚴(yán)格控制各種因素對測量精度的影響，減少誤差，并優(yōu)化測量數(shù)據(jù)的精度。