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摘要:随着现代科学技术的逐渐发展以及进步,人们在现代工件长度精度测量的要求也在逐渐增高,为了提高长度测量仪器的精确程度,人们需要通过各种途径来控制测量环境的温度误差,从而使其控制在合理的范围之内。长度测量人员应该在长度计量的过程中,应该努力控制各种影响长度计量误差的因素,提升长度计量仪器的测量精度。本文主要对长度计量仪器测量的误差影响因素及长度计量仪器测量过程中误差控制措施进行分析探讨。
关键词:长度计量仪器;长度测量;误差控制
在我国现代化建设中,计量技术的发展是一项重要的技术基础。长度计量技术是我国计量技术中的重要组成部分,从长度计量仪的主要工作任务来看,主要是要确定长度单位以及通过具体的基准形式来复制单位,从而建立标准的传递系统与传递方法,准确地使用长度计量仪器,选择合适的长度计量方法,对提高长度计量仪的精度来说十分重要。
1 长度计量仪器测量误差分类
1.1 系统误差
由于偏离规定工作条件或由测量方法引起的、按规律变化的误差。它包括:已知长度本身不准确引起的误差,例如线纹尺的线距误差;测量机构的原理误差;温度变化引起的误差;不正确安装引起的误差,例如圆光栅安装偏心等。一般说来,系统误差可以计算或测量出来,是一种有可能修正的误差。以正确度(correct-ness)表示其大小。
1.2 随机误差
也称偶然误差。这是一类在实际条件下多次测量同一长度时,误差的绝对值和符号以不可预定方式变化的误差。随机误差是由一些不易确定的因素,例如配合间隙、弹性变形、摩擦力等引起的,以精密度(precision)表示其大小。
1.3 粗大误差
在规定条件下超出预期的误差,这类误差是不计入测量结果中去的。测量结果与被测长度真值的一致程度以精确度(ac-curacy)或准确度表示。它是正确度和精密度的综合,通常简称为精度。若已修正系统误差,则精确度常用不确定度来表示。不确定度 (uncentainty)表示由于存在测量误差而对所测量值不能肯定的程度,以标准偏差表示其大小。
2 长度计量仪器测量的误差影响因素分析
2.1 长度计量仪器的使用与保养
在使用长度计量仪器的过程中,长度计量仪器的使用方法正确与否会导致误差是否产生。例如:在卧式测长仪中,测量环规的方法是用标准环规或者用量块与量块附件组合成一个与被测环规大小一样的尺寸,再与被测环规作比较测量,此测量方法除包含有仪器外形尺寸测量的仪器误差外,还有其他误差。主要有对准误差,产生对准误差的因素有很多,例如:视场亮度、衬度、刻线质量、对线方法及人眼的生理条件等。另外,如果不能正确保养长度计量仪器,使得长度计量仪器的刻线质量、测量精度等产生影响,最终引起测量误差。
2.2 测量仪器使用不规范,存在错误性操作
测量仪器必须严格按照测量的规范进行,按照说明书进行测量。在实际测量中,由于测量人员不熟悉测量原理,采用错误的手段进行操作,一方面会导致测量结果与实际结果存在较大偏差,另一方面会导致测量仪器被破坏,导致经济损失。
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2.3 测量计算方法简单,不进行测量验证
测量过程中存在较大的随机误差,必须采取适当的手段才能获得精确的测量值。然而,在实际获得测量结果后,大部分测量人员只是简单的输入和记录结果,对于测量数据没有敏感性,导致测量中存在较大偏差不能剔除,影响测量精度。
2.4 温度误差的形成原因分析
温度误差是影响长度测量精确度的主要因素,在当前工作中对其进行研究和分析势在必行。为了有效确保量值的统一,在工作中要尽可能的选择温度在20℃的时候进行测量,以减少因为温度过高或者过低而造成的温度测量误差情况。为了更好的减少温度误差,我们有必要对温度误差的产生原因进行分析。
3 长度计量仪器测量的误差控制对策
3.1 正确使用与保养长度计量仪器
在使用长度计量仪器的过程中,为了最大限度地减少长度计量仪器的测量误差,应该严格按照长度计量仪器的使用规程来对长度进行测量,减少人为因素对长度测量精度的影响。另外,应该加强对长度计量仪器的保养,避免由于保养不当导致长度计量仪器精度不高的问题,在长度计量仪器的保养中,应该使用白细布、白绒布以及长纤维脱脂棉等来擦拭长度计量仪器。在不使用长度计量仪器的时候,应该在长度计量仪器使用完毕之后,在其表面涂抹一层防锈油,达到日常防锈的目的,尽量避免外界因素对长度计量仪器的损坏。
3.2 规范测量仪器的使用管理,做好仪器的保管工作
规范测量仪器的使用管理是指通过设置管理员,进行人为的控制测量仪器的使用和保养。使用管理者应向测量工作人员提供操作规范,防止由于测量人员不熟悉测量设备造成损失。对于使用中和使用完成的测量设备要有相应的记录系统,保证管理人员能够掌握测量仪器的工作情况,根据测量仪器的使用情况制定相应的保养和维护措施。管理应进行使用设备登记,帮助测试员了解设备的应用状态,更好的进行测试。
3.3 加强人员技术培训,提高员工素质
专业的测量操作员能有效降低操作过程中出现的人为误差。强化培训工作,以培训来提高职工的测量意识,使他们自觉形成没有经过检定的设备仪表不使用的良好习惯,保证所使用的测量设备性能完好,始终处于良好的受控状态。
3.4 保持环境温度的稳定性
在实际测量过程中,为了减少甚至消除温度对长度计量仪器测量的影响,需要选择适当的测量环境。当对被测量的物件进行测量的时候,物件的大小、测量的精度以及材质的不同等都会给测量的精度带来影响。因此,在实际测量的过程中,应该重点注意以下几点问题。
首先,应该保持环境温度的稳定性。在实际测量的过程中,每一个小时内温度变化的最大范围就显示了温度的稳定性。从长度计量仪器对稳定性的要求来看,允许出现稳定变化,但是不允许出现突然变化,尤其是对工件的测量精度要求过高时,应该将温度的变化控制在0.5 ℃以内,在控制温度的过程中,可以通过在室内安装恒温装置来实现。另外,也要控制门开关的次数,温度的稳定性也会受到空气流动的干扰,测量人员在现场测量温度的过程中,应该将人员自身对温度的影响下降至最低,才能实现提升测量精度,减少误差的目的。其次,要保持工件与标准器温度的一致性。在对工件进行测量时,应该保持工件以及标准器保持温度一致性的要求,并且在一定的条件下保持这二者之间实现等温。在对不同的工件进行测量时,如果被测工件的尺寸较大,那么温度的偏差也应该相应的缩小。如果温度的偏差过大,那么被测工件的尺寸也会发生较大的变化,测量的精度也会受到影响。因此,要严格控制温度的偏差,提高测量精度。
结束语
近些年来,随着我国科技进步力度的不断加大和加工行业的进一步发展,如何才能在工件生产中保证工件表面精度已成为业界关心的重点,也是当今测量行业面临的首要难题。在这种背景下,为了检测数据准确,我们要共同努力把误差控制在合理的范围内,这是我们长度检定人员在日常检定工作中要长期坚持的一项重要工作,让我们共同努力,不断提高检测水平。
参考文献
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论文作者:尚玮
论文发表刊物:《防护工程》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/8
标签:测量论文; 误差论文; 长度论文; 仪器论文; 温度论文; 精度论文; 工件论文; 《防护工程》2017年第19期论文;