Влияние температуры на измеряемые величины (базовый анализ)

Влияние температуры на измерение размеров
влияние температуры на измерение длины

1. Факторы, влияющие на температурную погрешность

В условиях измерений такие факторы, как температура, влажность, вибрация, пыль и агрессивные газы, могут прямо или косвенно влиять на точность измерений.

Среди этих факторов значительное влияние на точность оказывают изменения температуры.

Для обеспечения точности результатов используется принцип поддержания равных температур между измеряемым объектом и стандартным прибором, учитывая, что различные объекты имеют разные коэффициенты расширения.

Чтобы гарантировать точность данных испытаний, все специалисты по метрологии должны соблюдать температурные условия, предусмотренные правилами поверки.

В настоящее время стандартная температура в помещениях для измерений составляет 20℃.

Согласно руководству, зависимость между коэффициентом линейного расширения (a), изменением температуры и изменением размера может быть выражена формулой (1):

зависимость между коэффициентом линейного расширения a и изменением температуры и размеров

Где:

  • a - коэффициент расширения;
  • ΔL - изменение размера;
  • L - размер объекта;
  • ΔT - изменение температуры.

Изменение размера заготовки в результате отклонения температуры от 20℃ можно выразить формулой (2):

Изменение размеров заготовки при отклонении ее температуры от 20℃

В этом уравнении "t" обозначает температуру объекта.

Если температура заготовки и измерительного инструмента отличается от стандартной, погрешность измерения, вызванная температурой, равна разнице между изменениями размеров. Ее можно рассчитать по формуле (3):

погрешность измерения, вызванная температурой

Где:

  • ΔL - изменение размера;
  • L - размер объекта;
  • a1, a2 - коэффициенты линейного расширения заготовки и измерения материал инструмента;
  • t1 t2 - температура заготовки и измерительного инструмента.

Коэффициент линейного расширения объекта определяется как изменение размера единицы длины (1 мм) в ответ на изменение температуры на 1℃ и зависит от материала объекта.

Например, рассмотрим медный вал диаметром 100 мм, температура которого составляет 40℃, и стальной микрометр с внешним диаметром 15℃. Если коэффициенты линейного расширения для медного вала и стального микрометра равны 17,5 x10-6 и 11,5 x10-6 соответственно, то изменение размеров (△L) можно рассчитать следующим образом:

изменение размеров

Очевидно, что температура оказывает значительное влияние на размер заготовки и может привести к многочисленным ошибкам.

Поэтому при использовании измерительных приборов рекомендуется выровнять температуру заготовки и измерительного инструмента перед измерением, чтобы уменьшить погрешности, связанные с температурой.

Необходимое время поддержания температурного баланса для каждого средства измерений при поверке указано в соответствующих правилах поверки и спецификациях на калибровку.

Примечание: Процесс приведения температуры болтового измерительного инструмента и стандартного измерительного инструмента к соответствию при заданных условиях (например, комнатной температуре (20 ± 6)℃) называется температурным балансом.

2. Метод уменьшения температурной погрешности

(1) Измерьте температуру, когда она близка к стандартной.

В своей работе мы строго соблюдаем соответствующие правила, чтобы обеспечить точность. Перед проведением поверки или калибровки мы требуем от клиентов предоставить измерительные приборы и температуру в измерительной комнате.

Клиентам часто требуются данные немедленных измерений, и при их получении важно учитывать температуру.

(2) При проведении полевых измерений не снимайте эталон для измерения. Вместо этого поместите эталон и заготовку вместе на большую плоскую поверхность и измеряйте после достижения ими теплового равновесия.

(3) Для предотвращения влияния температуры рук на заготовку и измерительные инструментыПримите необходимые меры предосторожности. Например, при использовании микрометра держите его с помощью теплоизолирующей прокладки. Если вы подозреваете, что тепло вашей руки передалось микрометру, дайте ему посидеть некоторое время, прежде чем использовать или проверять его.

(4) При измерении больших объектов на открытом воздухе необходимо компенсировать температуру измеряемого материала, чтобы свести к минимуму температурные погрешности. Используйте измерительный прибор, специально предназначенный для этой цели.

Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Далее

Освоение CAD/CAM: Основные технологии с пояснениями

Основные концепции автоматизированного проектирования и автоматизированного производства Автоматизированное проектирование и автоматизированное производство (CAD/CAM) - это комплексная и технически сложная дисциплина системного инжиниринга, которая включает в себя такие различные области, как компьютерная [...]...

Виртуальное производство: Концепции и принципы

Концепция виртуального производства Виртуальное производство (ВП) - это фундаментальная реализация реального производственного процесса на компьютере. В нем используются технологии компьютерного моделирования и виртуальной реальности, поддерживаемые высокопроизводительными [...]...

Понимание гибких производственных систем: Руководство

Гибкая производственная система (FMS) обычно использует принципы системной инженерии и групповой технологии. Она объединяет станки с числовым программным управлением (ЧПУ) (обрабатывающие центры), координатно-измерительные машины, системы транспортировки материалов, [...]...

Изучение 4 передовых методов нанофабрикации

Подобно тому, как производственные технологии играют важнейшую роль в различных областях, технология нанофабрикации занимает ключевое место в сфере нанотехнологий. Технология нанофабрикации включает в себя множество методов, в том числе механические [...].

Сверхточная обработка: Виды и технологии

Сверхточная обработка относится к прецизионным производственным процессам, в которых достигаются чрезвычайно высокие уровни точности и качества поверхности. Ее определение относительно и меняется по мере развития технологий. В настоящее время эта технология позволяет достичь [...].

Выбор правильного приспособления для ЧПУ: Типы и советы

В настоящее время механическую обработку можно разделить на две группы в зависимости от серийности производства: Среди этих двух категорий, первая составляет около 70-80% от общей стоимости продукции механической обработки [...]...

Топ-4 метода специальной обработки в современном машиностроении

В этой статье в основном представлены несколько зрелых методов специальной обработки. I. Обработка электрическим разрядом (EDM) EDM - это метод обработки токопроводящих материалов, использующий явление электрической коррозии во время [...]...

Что такое обработка с ЧПУ? Виды, преимущества, недостатки и этапы обработки

Что такое обработка с ЧПУ? Числовое программное управление (ЧПУ) - это метод управления движением и операциями обработки на станках с помощью оцифрованной информации. Станки с числовым программным управлением, часто сокращенно называемые [...]...

Изучение высокоскоростной резки: Обзор технологий и применение

Обработка резанием остается наиболее распространенным методом механической обработки, играющим важную роль в механическом производстве. С развитием производственных технологий технология обработки резанием претерпела значительный прогресс в [...].

Топ-7 новых инженерных материалов: Что нужно знать

Под передовыми материалами понимаются недавно исследованные или находящиеся в стадии разработки материалы, обладающие исключительными характеристиками и особыми функциональными свойствами. Эти материалы имеют огромное значение для развития науки и техники, [...]...

Методы расширения металла: Исчерпывающее руководство

Формирование выпуклости подходит для различных типов заготовок, таких как чашки глубокой вытяжки, разрезанные трубы и прокатные конические сварные изделия. Классификация по средствам формования выпуклости Методы формования выпуклости можно разделить [...].
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.