怎样计算温度变化对工件测量精度的影响.
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温度对精密测量仪器的影响及解决方法温度对精密测量仪器的影响及解决方法炎热夏季即将到来,精密测量仪器将面临着温度特别是温差变化的严峻考验。
精密测量仪器(包括影像仪、三坐标等)是计量检测重要工具,它的正常工作温度应该是20℃±2℃。
测量机的长度基准光栅尺是按照20℃修正的,测量机也是在这个温度情况下装配调试的,当温度偏离太大时会对测量精度造成很大影响。
1、温度是影响测量机精度的最大因素在测量机的机房内温度自下而上是逐渐升高的,而且温度每时每刻又都在变化。
因此每个轴的光栅温度和零件温度的差别就影响了测量机测量的精度。
这是影响测量机精度的最大因素。
在测量机软件中可以用线性修正和温度修正来针对现场检定时的环境情况修正温度影响。
当我们在使用测量机时要尽量保持测量机房的环境温度与检定时一致。
另外电气设备、计算机、人员都是热源。
在设备安装时要做好规划,使电气设备、计算机等与测量机有一定的距离。
测量机房加强管理不要有多余人员停留。
高精度的测量机使用环境的管理更应该严格。
2、空调的风向对测量机温度的影响测量机房的空调应尽量选择变频空调。
变频空调节能性能好,最主要的是控温能力强。
在正常容量的.情况下,控温可在±1℃范围内。
由于空调器吹出风的温度不是20℃,因此决不能让风直接吹到测量机上。
有时为防止风吹到测量机上而把风向转向墙壁或一侧,结果出现机房内一边热一边凉,温差非常大的情况。
空调器的安装应有规划,应让风吹到室内的主要位置,风向向上形成大循环(不能吹到测量机),尽量使室内温度均衡。
有条件的,应安装风道将风送到房间顶部通过双层孔板送风,回风口在房间下部。
这样使气流无规则的流动,可以使机房温度控制更加合理。
3、空调的开关时间对机房温度的影响许多用户对测量机房的空调管理方法是:使用测量机时打开空调,用完即关闭。
这种作法对测量机的精度有很大影响。
要保持测量机温度与空气温度一致,需要恒温24小时以上,空调的即开即关使机房的温度始终在变化,测量机的温度也一直在变化中,此时机器处于一种不稳定的状态,精度会很差。
温度对长度计量检测的影响分析作者:张萍来源:《世界家苑》2018年第06期摘要:温度对长度计量检测的影响是非常大的,如果不能有效控制温度的影响程度,将无法保证长度计量检测结果的准确性,进而无法发挥长度计量在各领域中的作用。
本文通过分析温度与长度之间的关系,明确温度对被测工件尺寸的影响。
再通过分析被测工件的线膨胀系数和温度、计量器具的线膨胀系数和温度以及被测工件尺寸之间的关系,了解到温度对测量结果的影响状况。
最后通过正确选择线膨胀系数、定温、控制温度恒定以及避免人手温度的影响,从而详细阐述了如何消除温度对长度计量检测结果的影响。
关键词:温度;长度计量;误差一、前言长度计量在各个领域中的地位极为重要,尤其是在工业生产、日常生活等方面,会广泛运用到长度计量。
为了维持各领域工作的稳定性,需要严格控制长度计量的准确性。
除了保证数据在运输过程中没有出现差错以外,还需要保障各因素对长度计量的影响降至最小,尤其是温度。
因此,在实际的长度计量过程中,工作人员需要控制温度对长度计量的影响,通过保持被测工件与计量器具温度的一致,从而提高长度计量结果的准确性。
二、温度与长度的关系由于温度而引起的尺寸变化量除了与工件的长度L、对标准温度的偏差之外,还与工件的线膨胀系数α 有关。
其关系式如下:= (t - 20℃)=式中:为尺寸变化量;L 为20℃时的工件尺寸;α为工件线膨胀系数:10- 6 /℃;t 为工件温度:℃。
各种常用材料线膨胀系数α数值如下:铝α= 24;铜α= 18. 5;钢α= 11. 5;玻璃α=6 -9;铸铁α= 10. 4;;石英α= 0. 5。
例如:对于长度为100mm 的工件,如果温度变化1℃,对不同金属材料所引起的尺寸变化为:钢 =(100×11. 5×10-6×1)≈1铜 =(100×18. × 10-6×1)≈2铝 =(100×24×10-6×1)≈2. 5三、温度对测量结果的影响由于测量条件的温度对标准温度有偏差,这样就会引起测量误差,也可叫做温度误差。
温度变化对零件测量误差的影响摘要:本文以高压电气产品零件屏蔽罩为例,从理论和实际两方面计算、分析、论证了温度变化对线膨胀系数大的金属零件的测量误差影响程度,及温度变化和零件测量误差两者的关系,从而对检查员在实际检查中采取有效措施避免温度变化对测量结果的影响,保证测量结果正确性起到指导作用;另外可对设计人员在产品设计时根据产品安装环境对线膨胀系数大的金属零件尺寸公差做相应调整,保证产品可靠安全运行提供参考依据。
1 引言在实际机械零件检测中,产生测量误差的原因很多,主要有因测量方法不完善引起的误差、测量器具本身引起的误差、主观因素引起的误差、客观因素引起的误差等。
本文主要分析了温度变化对线膨胀系数大的金属零件引起的测量误差,并给出了理论计算和实际试验的结果比对,得出温度变化对线膨胀系数大的金属零件的测量误差影响程度,及温度变化和零件测量误差两者的关系。
2 金属线膨胀系数与温度的关系金属材料线膨胀系数是指:金属每升高1℃所增加长度与原来长度的比值,简称为线膨胀系数。
它是衡量金属材料热膨胀大小的性能指标,线膨胀系数大的材料,它在受热后膨胀就大,反之则小。
依据《机械工程材料手册》,线膨胀系数α的计算公式为式中:ΔL—为测量误差;L1—为被测长度;t2-t1—为温度差。
在机械检测中标准温度为20℃,也就是t1=20℃,t2为测量时环境温度。
3 温度变化对零件测量结果的影响为了定量分析温度变化对金属材料线膨胀性能的影响程度,现以高压电器产品中的屏蔽罩(图1)为例予以说明。
屏蔽罩在高压电器产品中装配位置分布在断路器、隔离开关、内部导体装配部分及主母线部分,主要起导电和屏蔽作用。
屏蔽罩中有一重要尺寸是热压配合尺寸,图1中屏蔽罩的热压尺寸为φ109,材料为LF2。
为了测量出零件温度变化引起的热膨胀量,现比较五种温度(0℃、10℃、20℃、30℃、40℃)下,同一个屏蔽罩的热压配合尺寸的理论尺寸测量误差、实际尺寸测量误差。
论温度对长度计量检定的影响以及消除措施目前,长度测量的准确性往往决定着一些工作的完成程度,甚至可能成为衡量工作成功与否的决定性因素。
因此,人们常常尽最大努力把一些长度测量工具的精度控制在毫米甚至微米以内。
温度是最大的影响因素计量检定的长度的准确性的影响,其主要的热胀冷缩原理在长度测量工具的精度的干扰和影响,所以如果你想保持长度测量的准确性在一定范围内,是研究温度的影响在计量检定的长度,从而有效地消除措施。
關键词:温度;长度计量检定;影响;消除措施1 前言由基础物理学可知,无论气体、液体、固体基本都具有热胀冷缩的性质,尤其温度发生很大变化时,热胀冷缩尤其突出。
因此,在对长度计量检定的工作中,温度影响使得长度测量结果会出现误差。
比如说基础物理实验之中,将待测元件放在光学仪器上调好零之后,只需用手触摸元件,待过两分钟之后就可以发现元件增大了几微米。
从该实验中表现出了温度对于长度计量检定的影响十分明显。
因此,国家在计量检定的规范中对平衡温度以及检定温度做出了相关规定,通过这些规定以尽量减小温度对长度计量所带来的误差影响,从而进一步提高检定工作的质量。
2 温度误差的形成原因由基础物理可知,在不同的温度下物体会出现热胀冷缩的现象,因此在长度计量中,元件的长度也会出现变化。
所以,实际计量元件的详细尺寸时,需要记录测量温度。
国际和国内标准中将20℃作为标准测量温度,在存在差异精度情况之下,对标准温度有不同程度的允许范围。
在分析温度对长度和计量的影响的过程中,测量元件尺寸变化的原因是因为实际测量温度非20℃条件之下,由此存在一定的偏差,此时则有ΔL=Lα(t-20)的修正公式。
其中△L是尺寸变化量;L指的是在20℃情况下的标准尺寸;α指的是线膨胀系数;t表示的是实际测量物体时的温度。
若测量物体以及测量的仪器温度与20℃有一定偏差,那么此时因为温度的而导致的误差计算公式则为:△L=Lα1(t1-20)-Lα2(t2-20),其中△L为由温度变化引起的测量误差;L是测量尺寸;α1和α2是测量物体和仪器的线性膨胀系数;t1与t2是测量物体和仪器的实际温度。
温度误差对测量精确度的影响一、温度对长度尺寸的影响由于物体有热胀冷缩的特性、所以,同一工件在不同的温度下,所测得的尺寸也不同。
长度计量通常是指在20℃为标准温度。
因此,对精密测量来说,被测工件、、量具和测量时的温度对标准温度的偏差必须非常小,通常是在具有标准温度的恒温室中进行的。
在实际中,由于受条件的限制,一般的测量工作是在常温下进行的。
这样,就需要掌握温度变化所引起的尺寸变化量的规律,以便用修正值来减少因温度变化而产生的测量误差。
工件对标准温度所引起的尺寸变化量可用下式计算:⊿L= Lα(t-20℃)=Lα⊿t⊿L温度变化所引起的尺寸变化量(微米);L被测工件的长度(毫米);α工件的线胀系数(10ˉ6/℃);t被测工件的温度(℃);下面以具体实例来说明上式的应用。
例如,当长度L为100毫米,温度变化为1℃时,对于以下材料的工件所引起的尺寸变化:刚工件,⊿L=10011、510ˉ61≈1微米;铜工件,⊿L=10018、510ˉ61≈2微米;铝工件,⊿L=1002410ˉ61≈2、5微米。
由此可见,因温度变化而引起的尺寸变化⊿L,对测量精密工件是不可忽视的。
因为可以根据这个数值类推其它长度的钢件在温度变化时的尺寸变化量。
二、温度误差及其影响所谓温度误差,这里是指工件或量具的温度偏离20℃的尺寸误差。
由于工件的测量一般是和标准量具进行比较的,所以不遵守温度规范,就会产生温度误差。
当工件和量具的温度对标准温度均有偏差时,温度偏差所引起的测量误差为二者尺寸变化之差。
其计算公式为:⊿L=【a1(t1-20)-a2(t2-20)】式中,L被测工件的长度(毫米); a1量具(或量仪)的线胀系数(10ˉ6/℃); t1量具(或量仪)的温度(℃); a2被测工件的线胀系数(10ˉ6/℃); t2被测工件的温度(℃)。
在特定条件下,上式可简化为:1、当t1= t2=20℃时,⊿L=0;2、当t1= t2,a1= a2时,⊿L=0;3、当t1= t2≠20℃时,⊿L=L(t-20)(a1- a2);4、当a1= a2时,⊿L=La(t1- t2);5、当t1=20℃,t2≠20℃时,⊿L=La2(t2-20);6、当t2=20℃,t2=20℃时,⊿L=La1(t1-20℃)由公式可知,当工件长度L一定时,温度误差将随着被测工件和量具线膨胀系数及温差的增大而增大;当两者的新膨胀系数和温度相同时,则被测工件的长度愈长,其误差也愈大。
温度变化对长度计量检测的影响分析摘要:长度测量工作处于不断发展的状态,在工业中广泛应用,并在多层次计算中占据主导地位。
在这一阶段,测量和核查工作处于持续发展状态,并逐渐向智能、机械化和自动化的方向发展,对制造业和科学工作者提供了巨大的帮助。
在这个阶段测量长度的工具是多种多样的。
关键词:温度变化;长度计量检测;影响;前言:目前,长度测量在测量领域进展相对迅速,为其他维度奠定了基础。
在研究中,它主要关注物体的位置、形状的外部特征、体积和实际长度。
在节拍器检查中,有严格的温度限制,必须在合理的范围内加以控制。
因此,需要努力分析温度对测量长度的影响和数据准确性的提高。
一、长度计量检测测量单元和线程,用于测量物体在测量时的直线状态;平板电脑检查块平面;显微镜和刻度盘以确定滑行。
此外,还有微分、航向类、类指示器线和测量仪器等。
测量长度的基准通常是基于测量长度的米。
当你测量一个物体时,你必须确保一个单位的精度。
再加上这个阶段的测量,虽然这个单位更清楚,但在测量中仍然有一个不确定性因素,这意味着测量单位在测量和测试时的测量误差是特定的。
测量维度块长度时明确指出,环境温度必须保持在18至22°,温度不得超过规定的含义测量长度的错误会导致随后工作的严重故障,工作人员必须采取相应措施减少这些因素对数据的影响。
二、温度变化对长度计量检测的影响1.热膨胀和压缩是自然界中物体的正常反应,在温度较高的情况下表现得更加明显。
温度在相应的度量检查标准中是明确的,因为它对测量长度的结果有很大的影响。
例如,当你在物体上进行测量时,它会调整到零。
在这一点上,如果你直接与一块手工接触,你会发现刻度盘会改变。
在这方面,可以指出,如果块的温度不在规定的范围内,测量结果会有一些偏差,影响数据的准确性。
工作人员没有正确地控制测量仪器,也没有有效地控制环境温度。
工作人员不考虑温度,也不知道温度的微小变化会影响物体的长度。
物体所在的环境温度不可能是恒定的,地表温度随环境温度的变化而变化。
常闯:温度变化对长度计量检测的彰响分析89温度变化对长度计量检测的影响分析常闯(中国船舶重工集团公司第七一三研究所,河南郑州450004)摘要:温度是影响长度计量和检测的一个重要因素,在计量检测领域,采取有效措施来消除或降低温度误差,对保证长度计量和检测结果的准确性至关重要”本文首先探讨了温度与尺寸变化量的关系,然后从被测零件尺寸(D、线膨胀系数(a)、温度(3)以及计量器具线膨胀系数(a)及其温度(32)等方面定量分析温度变化对检测结果的影响程度,最后基于温度变化对被测零件线性尺寸影响的规律和特性,总结消除温度误差,提高检测精度与准确性的措施0关键词:温度;长度;计量检测;误差中图分类号:TG81文献标识码:A 国家标准学科分类代码:400.4030DOI:19.15933/j.cadi.1004-6941.9041.9.425Analysis the Effect of Tempeotuo Variation to the Length MeysuomeyiCHANG ChuangAbstroct:Temperature is a n impoWant Ootor affechny lenyth measurement and test.In the fisld of measurement and testiny,tadiny eVective measures to eliminate or reduce temperature evors is essential to vsam the accoraco of lenyth measurement and test results.This aWicle first discossV the relationship between temperature and size vaWo-tion,quotimtmaly analysed the inOuenco of temperature vaWation on the test results from the size of the tested paWs (£),linear expansion coeVicient(a),mmperature(21)and measaWny instmment linear expansion coeVicient (a)od temperature(2),etc.And fOOly,based on the law and characteWstica of the inOuenco of temperature vaWation on the linear dimensions of the tested paWs;summaWee the measures to eliminate temperature evors and improve the precision and accoraco of the test.Keyworot:temperature;ieny t h;measurement-evor0引言“热胀冷缩”是常见的物理现象,对线膨胀系数较大的金属零件受温度改变其尺寸也会随之发生线性变化,因而在机械检测中,温度是影响测量精度的重要因素之一”3_9]如何消除温度误差对测量结果的影响,从而保证零件的有效装配及设备的有效运行,是机械加工领域,尤其是精密加工行业一直以来广泛关注的问题。
温度变化对压力表检测失准的影响引言压力表是工业领域常用的一种测量仪器,用于测量气体或液体在封闭容器中的压力。
在实际应用中,我们常常会发现在不同的温度条件下,同一款压力表所测得的压力数值会出现一定程度的偏差。
这种现象是由温度变化对压力表检测失准造成的。
本文将从温度对压力表测量的影响机理、影响程度及改善措施等方面展开探讨,以期更好地理解和解决这一问题。
一、温度对压力表测量的影响机理在了解温度对压力表测量失准的影响前,首先需要了解温度对气体及液体特性的影响。
在牛顿定律的条件下,气体的温度与压力成正比,即当温度提高时,气体的分子会运动得更迅猛,从而导致气体分子碰撞容器壁的频率增加,进而增大了气体对容器壁的压力。
而对于液体而言,随着温度的升高,液体的体积会扩大,从而增大了液体对容器壁的压力。
受到以上影响,当温度发生变化时,容器内气体或液体的压力将会相应地发生变化。
而压力表正是利用气体或液体对容器壁的压力来测量压力的,因此在温度变化的作用下,容器内物质的压力也会发生变化,导致压力表的测量失准。
温度对压力表检测失准的影响程度受多种因素的影响,主要包括压力表的工作原理、测量介质的性质等。
一般来说,温度对压力表的影响主要表现在以下几个方面:1. 温度对压力表的零点偏移影响:在不同的温度条件下,由于测量介质的性质变化,压力表的零点会出现偏移。
这种偏移是由于温度变化引起测量介质压缩或膨胀的结果,从而导致压力表测量的“零点”发生变化。
2. 温度对压力表的灵敏度影响:温度变化还会直接影响压力表的灵敏度,当温度升高时,测量介质的密度降低,弹性体积增大,导致压力表的灵敏度减小,反之则增加。
3. 温度对压力表工作精度的影响:在一定的温度范围内,压力表的工作精度常常会随温度的变化而发生一定程度的变化,这主要是由于测量介质的温度敏感性导致的。
可以看出温度变化对压力表的影响程度是十分复杂的,具体影响程度还需要根据不同的压力表类型、测量介质性质和工作条件等来具体分析。
怎样计算温度变化对工件测量精度的影响
热胀冷缩是各种材料共有的物理性能,用线膨胀系数αl表示.常用材料的线膨胀系数αl,如下表所列.
表内常用材料的线膨胀系数αl为10的负6次方(1/℃)
在金属切削过程中,切削热会使工件膨胀,尺寸增大,因此,零件刚加工完测得的尺寸与冷却后测得的尺寸是不同的。
其尺寸差按下式计算:
⊿d1=d.αl(t1-t0)
式中,⊿d1――由于切削热引起的尺寸变化;
d――基本尺寸;
αl――材料的线膨胀系数(1/℃);
t1――工件受热测量时的温度(℃);
t0――冷却后测量时的温度(℃)
零件图纸上的尺寸一般均为标准温度(20℃)时的尺寸,因此,当室温高或低于20℃时,由于工件材料与测量材料的线膨胀系数不同,也将引起测量误差。
切削热与室温变化引起的总测量误差可按下式计算:
⊿d1=d[αm(tm-t0)-αn(tn-t0)]
式中, d---工件基本尺寸(mm);
αm---工件材料的线膨胀系数(1/℃);
αn---量具材料的线膨胀系数(1/℃);
tm――测量时的工件温度(℃);
tn――测量时工件的温度(一般为室温)(℃);
t0――标准温度(20℃)。
【例】高速精车外径为¢200+0-0.05的铝活塞,刚车完时测量,工件的温度为60℃,车间温度为12℃,问刚车完时测量尺寸因为多大,工件才合格?
【解】根据题意可按式2计算。
根据表取αm为25×10负六次方/℃,量具材料一般为低合金工具钢,αn取11.5×10负六次方/℃。
⊿d1=d[αm(tm-t0)-αn(tn-t0)]
=0.2184
=0.22
d1=d+0.22=200.22
刚车完时测量尺寸应为¢200.22+0-0.05mm。