小角度仪器零位误差调整方法研究
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物理实验技术的仪器校准与调整方法在进行物理实验中,仪器的准确性和稳定性对于实验结果的可靠性至关重要。
而仪器的准确性和稳定性很大程度上取决于仪器的校准和调整。
本文将介绍物理实验技术中常用的仪器校准与调整方法。
第一部分:仪器校准仪器校准是保证仪器准确性的基础工作。
常见的仪器校准包括测量仪器的刻度校准和电子仪器的零位校准。
刻度校准是指对测量仪器的刻度进行校正,以保证测量结果的准确性。
例如,在使用直尺测量长度时,我们需要先对直尺的刻度进行校准。
一种常见的刻度校准方法是使用已知长度的标准物体与直尺进行比对。
根据比对结果,通过微调刻度,使直尺的刻度与标准物体的长度完全一致,从而达到校准的目的。
零位校准是对电子仪器中的零位进行校正,以消除由于器件老化或环境因素等引起的误差。
以电子天平为例,电子天平在使用过程中可能会受到温度变化、重物挤压等因素的影响,导致读数偏差。
零位校准即是让电子天平在没有物体称重时读数为零。
一种常见的零位校准方法是在电子天平上放置一个已知质量的物体,通过按下校准按钮,使电子天平自动调整读数为零。
第二部分:仪器调整仪器调整是对仪器的功能和性能进行优化,以改善仪器的准确性和稳定性。
常见的仪器调整包括调整测量仪器的灵敏度和平衡电子仪器的电平。
灵敏度调整是对测量仪器的灵敏度进行调整,以适应不同测量需求。
在实际应用中,我们常常需要根据测量对象的性质调整仪器的灵敏度。
例如,当我们在使用微量天平测量非常轻微的质量变化时,可以通过调整天平敏感度来提高测量精度。
灵敏度调整的方法包括调整传感器的灵敏度和调整测量范围。
平衡电平调整是对电子仪器中的电平进行优化,以保证仪器的稳定性和准确性。
以示波器为例,示波器在测量信号时可能会受到噪声等因素的影响,导致波形显示不清晰。
平衡电平调整即是通过调整示波器的垂直和水平电平,使信号波形在示波器屏幕上清晰可见。
平衡电平调整的方法包括调整输入电平、信号放大系数和触发电平等。
总结:仪器校准与调整是保证物理实验准确性和可靠性的重要环节。
精确仪器的校准步骤与技巧现代科技的发展使得精确仪器在各个领域的应用越来越广泛,而精确仪器的校准则是确保它们正常运行和准确测量的重要环节。
在进行精确仪器的校准时,一定要耐心细致,遵循正确的步骤和运用适合的技巧。
本文将讨论精确仪器校准的一般步骤以及其中的一些关键技巧,希望能对读者有所帮助。
首先,校准的第一步是检查仪器的外观和连接。
仪器外观的检查包括外壳是否完好无损,有无松动的零部件或控制开关。
同时,还要仔细检查连接的电缆、电源线以及其他配件,确保其与仪器的连接正确牢固。
如发现损坏或松动,应及时更换或修复,以保证校准的准确性。
其次,校准的第二步是进行零点校准。
零点校准是指调整仪器,使其能够在无量程信号输入时显示零值。
这一步骤的关键是选择适当的校准方法。
根据仪器的不同类型,可以选择使用标准物质、校准器具或自动零点校准功能进行校准。
无论使用何种方法,都要确保校准过程中环境稳定,并按照仪器说明书提供的方法进行操作。
通过合理地调整校准参数,可以使仪器的零点显示精确可靠。
然后,校准的第三步是进行量程校准。
量程校准是指调整仪器,使其在各个量程下能够测量并显示准确的数值。
量程校准的关键是选择适当的标准或校准源,并根据它们提供的数值进行调整。
在进行量程校准时,应根据仪器的量程范围和工作要求来选择合适的标准物质或校准器具。
通过与标准物质进行对比,可以调整仪器的测量范围和灵敏度,确保其测量结果的准确性和可靠性。
最后,校准的最后一步是进行重复性校准。
重复性校准是指通过多次重复测量同一标准物质或校准源,来检验仪器的测量结果是否稳定和可靠。
在进行重复性校准时,要保持相同的环境条件和操作步骤,以消除不确定因素的影响。
根据多次测量结果的一致性,可以评估仪器的重复性,并及时进行调整和校准。
在进行精确仪器校准的过程中,还有一些关键技巧是需要注意的。
首先,要确保使用仪器的人员受过专业培训,并具备基本的仪器操作和校准知识。
其次,要定期检查和维护仪器,包括清洁、防尘、防潮等。
物理实验仪器的基本调节方法与操作规程以上较详细的介绍了物理实验中常用的实验仪器及其使用方法,本节概述一下物理实验中的基本调节和操作方法,掌握正确的调节和操作方法不仅可将系统误差减小到最低限度,而且对提高实验结果的准确度有直接的影响。
一、物理实验仪器的基本调节方法1.零位调节绝大多数测量工具及仪表,如游标卡尺、螺旋测微器、电流表、电压表、万用表等都有零位(零点)。
在使用它们之前,必须检查或校正仪器零位。
对于一些特殊的仪器或精度要求较高的实验,还必须在每次测量前校正仪器零位。
零位校正的方法一般有两种。
一种是测量仪器本身带有零位校正装置,如电表,应使用零位校正装置使仪器在测量前处于零位;另一种仪器本身不能进行零位调整,如端点已经磨损的米尺、钳口已被磨损的游标卡尺,对于这类仪器,则应先记下零点读数,然后对测量数据进行零点修正。
2.水平或铅直调整有些仪器和实验装置必须在水平或铅直状态下才能正常地进行实验,如天平、气垫导轨、三线摆和一些光学仪器等,因此,在实验中经常遇到要对实验仪器进行水平或铅直调整。
这种调整常借助水准仪或悬锤进行。
凡是要作水平或铅直调整的仪器,在其底座上大多数设有三个底脚螺丝(或一个固定脚,两个可调脚),通过调节底脚螺丝,借助于水准仪或悬锤,可将仪器装置调整到水平或铅直状态。
3.消视差调节在实验中,经常会遇到仪器的读数标线(指针、叉丝)和标尺平面不重合的情况。
例如,电表的指针和刻度面总是离开一定的距离,因此,当眼睛在不同位置观察时,读得的指示值有时会有差异,这一现象称为视差。
为了获得准确的测量结果,实验时必须消除视差。
消除视差的方法有两种。
一是使视线垂直标尺平面读数,如1.0级以上的电表表盘上均附有平面镜,当观察到指针与其象重合时,读取指针所指刻度值即为正确的;二是使读数标线与标尺平面密合在同一平面内,如将游标卡尺上的游标尺加工成斜面,便是为了使游标尺的刻线下端与主尺接近处于同一平面,以减小视差。
合像水平仪常见误差调整,化工-摘要:合像水平仪是一种常见的用于测量工作面及圆柱轴线相对水平面倾斜角度的精密测量仪器,也可用来测量工作面的直线度和平面度。
在合像水平仪的检定中,零位误差和示值误差是两个主要项目,且经常会出现超差现象。
因而,如何根据检定结果来判断该两项误差是否可调,可调的话调整量是多少,就是个很有意义的问题了。
本文试对以上问题进行分析,以减少合像水平仪调整中的盲目性,提高合像水平仪的准确度和检定效率。
关键字:合像水平仪零位误差示值误差调整一.零位误差调整量的分析与计算在周期检定中,几乎所有合像水平仪都存在零位误差,而且正行程零位和反行程零位很难在同一刻度上。
这主要是由于合像水平仪微动螺丝旋钮磨损后的空程所引起的。
因此检定规程中规定:必须分别按正行程和反行程转动微动螺丝来对零位进行检定。
正、反行程的零位a0、b0分别为:a0=(a1+ a2)/2b0=(b1+ b2)/2式中,a1、b1分别为位置I时按正、反行程转动微动螺丝使水泡合像时的读数;a2、b2为位置Ⅱ时按正、反行程转动微动螺丝使水泡合像时的读数。
零位a0、b0与标称零位a标、b标之差值即为零位误差。
Δa0=a0-a标Δb0=b0-b标由于标称零位就是水平位,即a标=b标=0,所以:Δa0=a0,Δb0=b0。
检定规程要求Δa0、Δb0均不得超过分度值的1/4.如果超出了,必须对其进行调整。
影响零位误差的因素有两个,一是零位偏离标称零位的程度;二是微动螺丝正、反转动时的空程。
假如微动螺丝转动时没有空程,那么:a1=b1,a2=b2,即a0=b0。
以a1(b1)为起调点的零位误差调整量为:Δa调=Δb调=(a2-a1)/2=(b2-b1)/2若微动螺丝有空程存在,则a1≠b1,a2≠b2,位置I和Ⅱ空程的大小分别为(a1-b1)、(a2-b2)(理论上两个位置的空程相等,但在实际中由于种种原因,有可能不等)。
假如(a1-b1)或(a2-b2)小于等于分度值的1/2,则零位误差可通过一般调整达到要求,也就是说,通过调整,将l/2分度的空程平均分配给正行程和反行程,使它们各得1/4分度。
物理实验技术中的常见误差与校正方法导言物理实验中,我们经常会遇到各种测量误差。
这些误差可能来自于实验仪器的精度限制、环境条件的变化以及实验者的技术操作等方面。
为了提高实验结果的准确性,我们需要了解这些常见误差,并且掌握相应的校正方法。
本文将从实验装置、测量仪器、环境影响、人为误差以及数据处理等几个方面来介绍物理实验中的常见误差和校正方法。
实验装置的误差与校正实验装置的误差往往是实验结果的一大来源。
例如,在天平实验中,天平的零点偏移会导致实验结果的偏差。
为了校正这种误差,我们可以在开始测量之前进行零点校准,即将天平的示数调至零位。
在使用光栅光谱仪进行实验时,尤其需要注意仪器的角度误差。
调整仪器时,需要确保入射光束方向与光栅平行,并且要调整好观察屏幕的位置,以避免光谱图像的扭曲。
此外,在分辨率较高的光谱仪上,由于光的散射,也可能会引入误差,此时可以使用光敏电池调整入射光的强度,以最小化散射的影响。
测量仪器的误差与校正测量仪器本身的误差是另一个常见的源头。
例如,在测量长度时,尺子的刻度可能存在固定误差。
为了减小这种误差,我们可以使用更精确的测量工具,如卡尺或显微镜。
此外,还可以通过多次测量并取平均值的方法,来降低随机误差的影响。
在使用天文望远镜进行观测时,由于大气折射的影响,星体的位置会发生一定的偏移。
为了校正这种误差,可以通过观测多个天体并利用实时红移效应进行位置修正。
同时,还可以通过控制观测环境的温度、湿度等参数,以减小大气折射的影响。
环境影响的误差与校正实验环境的变化也会对实验结果产生误差。
例如,在声波实验中,温度的变化会导致声速的波动,进而影响实验结果。
为了校正这种误差,可以通过在实验室中保持恒温的方式,来减小温度的影响。
在电路实验中,环境中的电磁干扰可能会导致电流和电压的测量值出现误差。
为了避免这种影响,可以使用屏蔽器将电路与外界隔离,并且使用低噪声的电子器件进行测量。
人为误差与校正实验者的技术操作也会引入误差。
测绘技术的仪器调校与校准方法详解引言:测绘技术是一门应用科学,用于测量和记录地球表面以及其它空间体的形状、位置和特征的技术。
而测绘仪器则是测绘技术的重要工具之一。
仪器调校与校准是确保测绘仪器精确度和可靠性的关键过程。
本文将详细介绍测绘仪器调校与校准的方法。
一、仪器调校仪器调校是指对测绘仪器进行初步调整和检查,以确保其正常工作和符合精度要求。
仪器调校包括以下几个方面的内容。
1. 机械调校机械调校是仪器调校的第一步,它主要涉及仪器的机械结构和部件的调整。
例如,调整仪器的水平平衡,保证仪器在使用过程中的稳定性和准确性。
2. 光学调校光学调校是仪器调校的关键步骤之一,主要涉及仪器的光学系统的调整和校验。
例如,调整仪器的望远镜焦点、放大倍数以及光轴的垂直度等。
3. 电子调校电子调校是仪器调校的另一个重要方面,它主要涉及仪器的电子组件和电路的调整和检查。
例如,调整仪器的电子控制系统,确保其运行正常并且输出准确的测量结果。
二、仪器校准仪器校准是指通过与已知标准进行比对,对测绘仪器进行定量修正,以提高其测量的准确性和可靠性。
仪器校准包括以下几个主要的方法。
1. 内部校准内部校准是指使用仪器自带的校准功能进行校准。
例如,仪器可以通过自动计算误差并进行校准,以提高其测量的准确性。
2. 外部校准外部校准是指使用已知准确度的标准进行校准。
常见的外部校准方法包括使用标准测量工具、参照物和仪器校准机构等。
3. 校准数据处理校准数据处理是指将校准得到的数据与标准数据进行比对和分析,以确定仪器的误差和校正值。
常见的校准数据处理方法包括误差计算、曲线拟合和修正系数计算等。
三、常见仪器调校与校准方法1. 放大倍率校准放大倍率校准是通过与已知放大倍率的参照物进行比对,以确定仪器的放大倍率是否准确。
常见的放大倍率校准方法包括比对测量和标定校准等。
2. 视场校准视场校准是通过与已知视场范围的参照物进行比对,以确定仪器的视场范围是否准确。
如何使用水平仪-水平仪的使用方法及注意事项如何使用水平仪-水平仪的使用方法及注意事项水平仪是一种测量小角度的常用量具。
在机械行业和仪表制造中,用于测量相对于水平位置的倾斜角、机床类设备导轨的平面度和直线度、设备安装的水平位置和垂直位置等。
下面,店铺为大家讲讲水平仪的使用方法及注意事项,希望对大家有所帮助!水平仪的使用方法水平仪刻度值用角度(秒)或斜率来表示,它的含义是以气泡偏移一格工作倾斜的角度表示,或以气泡偏移一格工作表面在一米长度上倾斜的高度表示。
由于水平仪的使用倾角很小,所以tg ,如tg4 4 弧度=0.02mm/1000mm,测量时使水平仪工作面紧贴被测表面,待气泡稳定后方可读数。
如需测量长度为L的实际倾斜值则可通过下式进行计算。
实际倾斜值=标称分度值L 偏差格数;例如:标称分度值为0.02mm/m,L=200mm,偏差格数为2格,则实际倾斜值=0.02/1000*200*2=0.008mm。
为避免由于水平仪零位不准而引起的测量误差,因此在使用前必须对水平仪零位进行检查或调整。
水平仪零位检查和调整方法,将被校水平仪放在大致水平的平板上,紧靠定位块,待气泡稳定后以气泡的一端读数为a1,然后将水平仪调转180方位,准确地放在原位置,按照第一次读数的.一边记下气泡另一端的读数为a2,两次读数差的一半则为零位误差,即=(a1-a2)/2格。
如果零位误差超赤许可范围,则需调整零位机构,见图1,反复调整螺钉1即可达到要求。
水平仪的注意事项水平仪属于量具,包装要求严格。
每只水平仪应装于发泡材料制成的防震盒中,装盒之前应涂以防锈油并装在塑料袋中。
防震盒再装入坚固的纸箱或木箱中,箱外刷有规定的标记。
水平仪应存放在干燥、通风、无腐蚀气体的库房内。
搬运中严防摔碰及雨淋。
水平仪是测量偏离水平面的倾斜角的角度测量仪。
水平仪的关键部位——主气泡管的内表面进行过抛光,气泡管的外表面刻有刻度,在内部充以液体和气泡。
主气泡管备有气泡室,用来调整气泡的长度。
消除仪器误差的方法嘿,咱今儿就来说说这消除仪器误差的事儿哈!你想想看,仪器就像咱的好帮手,可要是它出了错,那可就麻烦啦!就好比你要去一个地方,明明指着东边,它却给你往西带,那能行嘛!咱先来说说为啥会有仪器误差呢。
这就跟人一样,仪器也不是完美无缺的呀。
它可能因为制造的时候有点小偏差,或者使用时间长了有点磨损啥的,就像咱人有时候会累会犯错一样。
那咋整呢?第一点啊,咱得定期给仪器做个“体检”,就跟咱人每年去体检一样。
看看它有没有啥小毛病,早发现早治疗嘛!可别小看了这一步,这能避免很多大问题呢。
你说要是仪器都病怏怏的,它能给咱好好干活吗?然后呢,使用仪器的时候可得小心点,轻拿轻放。
你别把它不当回事儿,粗暴对待它,那它能不闹脾气嘛!就跟咱养宠物似的,你得好好对它,它才会乖乖听你的话呀。
还有啊,要按照正确的方法来操作仪器。
这就好比你玩游戏,得遵守游戏规则,不然肯定玩不好呀。
要是瞎操作一通,那仪器不就被你带沟里去啦?再就是,多拿几个仪器来相互对比对比。
这就像你买东西要货比三家一样,看看哪个更靠谱。
要是几个仪器结果都差不多,那咱心里就有底啦。
要是差别挺大,那咱就得好好找找原因咯。
咱还可以找专业的人来给仪器调校调校。
他们就像是医生,能把仪器的小毛病都给治好。
可别舍不得花这点钱,这可是为了以后能更顺利呀。
你说要是不消除这些仪器误差,那会咋样呢?那咱做的实验、测的数据不都不靠谱啦?就像盖房子没打好地基一样,那能牢固吗?所以啊,可别小瞧了这消除仪器误差,这可是关系到很多事情的成败呢!咱平时做事情不也一样嘛,得细心、认真,不能马马虎虎的。
仪器误差就像是我们前进道路上的小绊脚石,咱得把它搬走,才能走得更稳、更远。
总之呢,消除仪器误差可不是一件小事,得重视起来,该做的都得做到位。
这样咱才能放心地使用仪器,让它为我们好好服务呀!你说是不是这个理儿?。
全站仪误差分析与校正的实际操作方法全站仪是测量领域中常用的一种仪器,它可以高精度地测量水平角、垂直角和斜距。
然而,由于各种原因,全站仪在测量过程中产生的误差不可避免。
误差的存在会对测量结果产生一定的影响,因此,在使用全站仪进行测量前,进行误差分析和校正是非常必要的。
误差分析是指定量化测量误差的过程。
全站仪的测量误差主要包括系统误差和随机误差两部分。
系统误差是由于仪器的本身性能造成的,如仪器的刻度误差、仪器的非正交误差等。
随机误差是由于外界环境的影响导致的,如风、温度等因素引起的测量值波动。
误差分析的目的是找出各种误差的来源和大小,为进一步的校正提供依据。
校正是指根据误差分析的结果,对全站仪进行调整和修正的过程。
校正的方法主要有以下几种。
第一种方法是刻度校准。
全站仪的刻度误差是导致其水平角和垂直角测量值不准确的主要原因之一。
刻度校准的方法一般是通过与标准仪器进行对比,确定仪器的零点、刻度间距等参数是否准确。
校准时要注意使用准确的参考点和稳定的测量平台,以确保校准的准确性。
第二种方法是非正交误差的校正。
全站仪在制造过程中,由于各种原因,存在着非正交误差。
非正交误差是指全站仪的测量轴线与其相互垂直的轴线之间存在的误差。
校正的方法是通过测量一组已知位置的点,根据实际测量值与理论测量值的差异,利用数学方法计算出非正交误差的大小和方向,然后进行调整和纠正。
第三种方法是系统误差的校正。
系统误差包括仪器的固有误差和人为误差。
固有误差是由于仪器本身的结构和性能限制导致的,如刻度不准确、光学系统失调等。
人为误差是由于操作人员技术水平不高或操作不当导致的,如观测时姿态不稳定、目标点选择不准确等。
校正的方法是通过对一系列已知位置的点进行测量,计算出实际测量值与理论测量值的差异,并根据差异的大小和方向来判断和修正系统误差。
除了以上三种方法外,还有一些其他方法也可以用于全站仪误差的校正,如温度校正、气压校正等。
在实际操作中,需要根据具体的测量需求和仪器的特点选择适当的校正方法。
仪器调校操作规程一、背景介绍在科学研究、实验室测试和工业生产等领域中,仪器调校是确保仪器设备正常运行和准确测量的关键步骤。
本文将针对仪器调校的操作规程进行详细介绍,以确保使用人员能够正确、安全地进行仪器调校操作。
二、调校前准备在进行仪器调校之前,有一系列的准备工作需要进行,以确保调校程序的顺利进行。
具体步骤如下:1. 确认调校目标:明确仪器调校的目的,并确定需要调校的参数和精度要求。
2. 检查设备完整性:仔细检查待调校的仪器设备是否完好,例如电源、连接线、传感器等是否齐全、无损坏。
3. 校准标准品:准备好经过校准和验证的标准品,确保其准确可靠。
4. 环境条件调整:根据仪器要求,调整好环境条件,如温度、湿度等,以确保实验结果的可靠性。
三、调校流程1. 连接仪器:将待调校仪器与电源、传感器等设备连接,并确保连接稳定、无松动。
2. 启动仪器:按照仪器的操作说明,正确启动仪器设备,并等待其稳定运行。
3. 零点校准:根据仪器的要求和操作手册,进行仪器的零点校准。
在校准过程中,应注意准确记录校准数据。
4. 量程校准:根据仪器的要求,进行仪器的量程校准。
过程中,应使用准确可靠的标准品进行校准,并记录校准结果。
5. 线性度检查:对仪器的线性度进行检查,使用标准品进行多点测量,记录并比对测量结果。
6. 稳定性验证:经过以上校准步骤后,进行仪器的稳定性验证,观察仪器测量值的稳定性,并与规定要求进行比对。
四、记录和验证1. 记录数据:在调校过程中要准确记录校准数据,包括仪器型号、校准时间、校准人员、校准参数等,并确保记录的完整性和准确性。
2. 数据分析:对记录的校准数据进行分析,验证校准结果是否满足要求,若不满足要求则进行重新校准。
3. 审核和验证:由专业人员对校准数据进行审核和验证,确保校准结果准确可靠。
五、安全操作措施1. 仪器操作规范:在进行仪器调校时,必须遵守仪器的操作规范,严禁任意更改参数或进行不必要的操作。
检验科常见实验室误差及校正方法实验室是科学研究、质量控制和工程实施中不可或缺的重要环节。
而实验结果的准确性则直接关系到实验的可靠性和实验结果的可解释性。
然而,在实验室操作过程中,常常会出现误差,从而影响实验结果的准确性。
为了保证实验室的准确性和可靠性,科学家们经过长期的实践总结,提出了各种校正方法来消除实验误差。
本文将介绍检验科常见的实验室误差及其校正方法。
一、仪器误差在实验室中,仪器的误差是最常见的误差来源之一。
仪器误差包括系统误差和随机误差两种类型。
1. 系统误差系统误差是由于仪器固有的缺陷或设计不当造成的,其特点是在多次测量中误差方向相同,同时也具有固定的大小。
校正系统误差的方法包括以下几种。
(1)零点校正法:通过在仪器未测量物体时进行零点校正,将系统误差降至最小。
(2)比对校正法:采用已经经过校准的仪器或已知准确值的样品,与待测量仪器进行比对,通过差异来确定待测量仪器的系统误差。
2. 随机误差随机误差是由各种随机因素引起的,其特点是在多次测量中误差方向和大小都不一样。
校正随机误差的方法包括以下几种。
(1)重复测量法:通过对同一样本进行多次测量,取多次测量结果的平均值,以减小随机误差。
(2)增加测量次数:增加测量次数可以通过概率统计的方法减小随机误差。
二、环境误差环境误差是指实验过程中受环境因素影响引起的误差,包括温度、湿度、大气压力等因素。
为减小环境误差对实验结果的影响,可以采取以下措施。
1. 控制实验环境:尽量在相对稳定的环境条件下进行实验,如恒温恒湿条件。
2. 校正环境误差:通过与标准仪器比对,以及定期对环境因素进行监测和校正,来减小环境误差的影响。
三、人为误差人为误差是由于实验人员的操作不当或技术水平不高引起的误差。
为了减小人为误差,可以采取以下方法。
1. 规范操作程序:确保实验人员按照规定的操作程序进行实验,避免操作步骤的随意性。
2. 培训实验人员:提高实验人员的专业技术水平,提高其对实验误差的认识和校正能力。
测量仪器误差分析和控制方法在科学研究和工程应用中,测量仪器是不可或缺的工具。
然而,任何测量都不可避免地存在一定的误差。
这些误差可能会导致测量结果的不准确性,因此测量仪器误差的分析和控制是非常重要的。
首先,我们来了解一下测量误差的来源。
测量误差可分为系统误差和随机误差两类。
系统误差是由于测量仪器的固有特性或人为操作不当造成的,而随机误差则是由于各种不可控因素的影响而产生的。
这两类误差都需要进行分析和控制。
对于系统误差,我们可以采取一些校准和修正的方法来减小其影响。
首先,我们需要了解测量仪器的特性和工作原理。
通过对仪器进行深入的了解和研究,我们可以确定其系统误差的来源。
然后,我们可以通过校准仪器来消除或降低这些误差。
例如,可以使用标准样品进行校准,将仪器的读数与标准值进行比较,从而找出系统误差的大小和方向。
根据校准结果,我们可以获得一个修正系数,将其应用于实际测量中,从而减小系统误差的影响。
随机误差是不能完全消除的,但我们可以通过一些统计方法来控制其影响。
首先,我们需要进行多次测量,并计算其平均值和标准偏差。
平均值可以用来估计测量结果的真实值,而标准偏差则可以反映测量结果的离散程度。
当我们进行一次测量时,随机误差可能会导致结果的偏离。
然而,当进行多次测量时,随机误差的影响会被平均化,使得最终结果更加准确。
通过计算标准偏差,我们可以评估测量结果的精确度,并确定合理的测量范围。
此外,为了进一步控制随机误差的影响,我们可以使用一些统计方法,如回归分析和方差分析。
回归分析可以帮助我们确定影响测量结果的各种因素,并建立数学模型,从而更好地理解测量过程。
方差分析则可以用来分析样本之间的差异,并评估不同因素对测量结果的影响程度。
通过对随机误差的分析和控制,我们可以提高测量结果的可靠性和准确性。
除了对误差进行分析和控制外,我们还需要注意测量仪器的使用和维护。
在使用过程中,我们应该严格按照使用说明进行操作,避免操作不当导致的系统误差。
物理实验技术的正确调校与校准方法物理实验是科学研究中不可或缺的一环,而正确调校和校准实验仪器是确保实验结果准确可靠的关键。
本文将针对物理实验技术中的调校和校准问题展开论述,介绍一些常用的方法和技巧。
一、调校仪器在进行物理实验之前,必须对实验仪器进行调校。
仪器调校的目的是保证其性能的稳定和准确。
首先,仪器的灵敏度需要调整到适合实验的范围。
灵敏度过高可能导致测量误差过大,而灵敏度过低可能导致信号不够准确。
其次,调整仪器的零点,即使仪器在未作任何测量时输出零值。
这可以通过零点校准装置来完成。
最后,对于需要定量测量的实验,还要进行比例因子校准。
比例因子是指测量信号与实际物理量之间的线性关系。
校准后,通过比较已知物理量与仪器的测量结果,可以确定比例因子。
二、校准准确性在校准过程中,准确性是重要的指标。
准确性可以通过与已知准确度的标准进行比较来衡量。
常用的标准包括已知质量、长度、时间等。
例如,在校准电子秤时,可以使用已知质量的标准物体进行比对。
而在校准尺子时,可以使用已知长度的标尺进行比对。
通过不断与标准进行比较,可以逐渐提高校准的准确性。
三、校准精度校准仪器的精度是另一个重要的指标。
精度是指测量结果的重复性和一致性。
通常,可以通过多次测量同一物理量并计算平均值来提高校准的精度。
此外,在校准过程中,要注意控制环境因素对校准结果的影响。
例如,温度的变化可能导致仪器的性能发生变化,因此,在校准中要保持温度的稳定。
四、校准周期对于长期使用的仪器,定期进行校准是必要的。
校准周期的选择应该根据仪器的使用频率和精度要求来确定。
例如,一些高精度的实验仪器可能需要每隔一段时间或每次使用之前都进行校准。
而一些一般实验仪器可能只需要每个学期或每年进行一次校准。
校准周期的选择应该根据实际情况进行灵活调整。
五、校准记录在校准过程中,要做好详细的校准记录。
校准记录应包括校准的日期、校准人员、校准仪器的型号和序号、校准结果等信息。
这些记录可以为以后的检查和参考提供依据。
物理实验技术中仪器校准与调试的步骤与技巧在物理实验中,仪器校准与调试是确保实验结果准确及可重复性的关键步骤。
仪器的误差可能会对实验结果产生巨大影响,因此合理的校准和调试方法是非常重要的。
本文将探讨仪器校准和调试的步骤及技巧,以帮助读者提高实验结果的准确性。
一、校准的基本概念仪器校准是通过与已知标准进行比较来确定仪器误差的过程。
校准可以消除仪器的系统误差,并提高仪器的准确性。
在校准过程中,我们需要根据实验要求选择适当的校准方法,并准确地记录校准数据。
二、校准步骤及技巧1. 选择合适的校准方法:在选择校准方法时,需要综合考虑实验目的、所需要的准确度和校准仪器的特点。
常用的校准方法包括对比法、标准样品法和内标法等。
对比法适用于直接测量值与标准值相差较大的情况;标准样品法适用于需要测量多个样品的情况;内标法适用于分析物与内标物质的测量。
2. 准备校准标准:在进行校准之前,需要准备好适当的校准标准。
校准标准应具有稳定性和可追溯性,以确保校准结果的准确性。
3. 进行校准操作:根据校准方法的要求,准备好校准样品,并严格按照校准流程进行操作。
在校准操作中,应注意校准样品的配制和保存条件,以免影响校准结果。
4. 记录校准数据:校准过程中需要准确记录校准样品的测量值和仪器的读数。
记录时要注意测量设备的精确度和分辨率,以便后续的数据处理和分析。
5. 计算和评估校准结果:通过计算校准样品的测量值和标准值之间的差异,可以得到仪器的校准曲线。
根据校准曲线,可以评估仪器的准确度和灵敏度,并对实验结果的误差进行有效控制。
三、调试的基本概念仪器调试是在校准的基础上对仪器进行进一步的修正和优化。
通过调试,可以提高仪器的性能和稳定性,减小系统误差,从而提高实验结果的准确性。
四、调试步骤及技巧1. 确定调试目标:在进行仪器调试之前,需要明确调试的目标和要求。
调试目标可以包括仪器的灵敏度、准确度和响应时间等。
根据调试目标,制定相应的调试方案。
物理实验技术中的仪器校准方法与误差分析在物理实验中,仪器的准确性和精确性是保证实验结果的关键因素之一。
为了确保仪器的准确性,科学家们开发了各种仪器校准方法和误差分析技术。
本文将主要介绍物理实验技术中常见的仪器校准方法和误差分析方法。
一、仪器校准方法1. 标定法标定法是一种直接的仪器校准方法。
它通过与已知标准进行比较,确定仪器的测量偏差及其不确定度。
例如,对于温度计的校准,可以将它与已知温度的标准温度计进行比较,根据两者的差异确定温度计的偏差。
2. 交叉检验法交叉检验法是一种间接的仪器校准方法,它利用不同的测量方法或仪器对同一物理量进行多次测量,然后对比结果。
如果多种方法或仪器得到的数据一致,那么可以认为它们是准确的。
例如,在测量长度时,可以同时使用游标卡尺和电子测距仪进行测量,然后比较两种仪器所得的结果。
3. 标定曲线法标定曲线法是一种常用的仪器校准方法。
它通过制作一条或多条已知物理量和测量量之间的关系曲线,来确定仪器的准确性。
例如,对于一个透射光强计,可以使用已知浓度的溶液分别测量其吸光度,然后根据吸光度与浓度的关系绘制标定曲线,从而校准该光强计的测量误差。
二、误差分析方法1. 随机误差分析随机误差是由于实验条件的不确定性而引起的误差。
它是无法避免的,但可以通过多次测量并求平均值来减小影响。
统计学方法常用于分析随机误差,例如标准差和方差等。
2. 系统误差分析系统误差是由于仪器本身的不准确性或者操作上的偏差而引起的误差。
常见的系统误差包括零点误差、比例误差和线性误差等。
校准方法中的标定法和交叉检验法往往用于分析和修正系统误差。
3. 仪器分辨率分析仪器的分辨率指的是仪器能够分辨出的最小变化量。
在实验中,如果所测得的数据小于仪器的分辨率,就无法获得准确的结果。
因此,在进行实验前需要先确定仪器的分辨率,并根据实验需求进行数据处理。
4. 不确定度分析误差的不确定度分析是在进行仪器校准和测量时必不可少的一环。
小角度仪器零位误差调整方法研究 姜国雁 杨玉洁 解冬妮 陈海华 刘伟伟 顾小华 (沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司,辽宁沈阳110043)
摘要:本文主要研究小角度仪器框式、条式水平仪零位误差校准技术原理,以及不同结构水平仪零位误差不合格时的调整方法。通过本项目的研究,解 决了水平仪零位误差调修问题,完善现场校准工作,提高水平仪校准工作的完成效率。 关键词:水平仪;零位误差;校准 中图分类号:TG824 文献标识码:A 国家标准学科分类代码:460.4030 DOI:10.15988/j.cnki.1004—6941.2017.01.048
Research on Zero Calibration of Small・--Angle Instruments Jiang Guoyan Yang Yujie Xie Dongni Chen Haihua Liu Weiwei Gu Xiaohua
1 引言 水平仪是一种测量小角度的常用计量器具,用于测 量相对于水平位置的倾斜角、机床类设备导轨的平面度 和直线度、设备安装的水平位置和垂直位置等。按水平 仪的外形不同可分为框式水平仪和条式水平仪两种;按 水准器的固定方式又可分为可调式水平仪和不可调式水 平仪。 校准水平仪零位误差不合格时,需要对其零位进行 调整。由于水平仪送外修需要较长的返修周期,极大的 延长了校准时间,影响生产任务的高效完成。为完善现 场校准工作,本文主要研究水平仪零位误差参数校准技 术原理,通过研究三种不同调整机构水平仪的零位调整 方法,解决水平仪调修问题。 2小角度仪器零位误差校准技术原理 2.1小角度仪器概述 本课题研究的小角度仪器主要包括框式水平仪和条 式水平仪。框式、条式水平仪是利用液面水平的原理,以 水准泡直接显示角位移,测量相对于水平和铅垂位置微 小倾斜角度的一种通用角度计量器具,也可用于测量各 种机床导轨的直线度平面度及平行度,校正设备安装的 水平和铅直位置等。 框式水平仪和条式水平仪的外形结构如图l、图2 所示。 水平仪的零位是指水平仪的工作面处于自然水平位 置时气泡应处于中间两条长分划线的对称位置,即气泡 两端与长分划线的间距相等。水平仪零位合格与否,将 直接决定水平仪校准工作能否继续进行,影响测量数据
收稿日期:2016—08—29
的准确性。 绝热手柄 主水准泡
主 盏板 图1框式水平仪外形结构图
副水准泡 调整机构
绝热手柄 图2条式水平仪外形结构图 2.2零位误差产生原因 由于水平仪通常用螺帽或螺杆固定,运输、放置、震 动、温度、磨损以及黏胶老化等因素都会造成螺帽或螺杆 松动,致使水准泡发生倾斜,导致水准泡里的水泡跑偏, 水平仪产生零位误差。 为保证校准工作的顺利开展及水平仪的正常使用, 一旦发现水平仪零位误差不合格,则需要重新调整零位。 3 小角度仪器零位误差调修方法 按水准泡的安装方式,水平仪主要可分为托板螺帽 式、簧片托板偏心式、偏心套管式三种,不同结构的水平 仪零位调整方法也不同。 计量与I科试技术》2017丰第44基第1期 调整前,判断水准泡的倾斜方向,一般气泡偏向的一 端为高端。调节调整机构,使气泡向低端移动到调节前 正反两次读数和一半的位置上,将水平仪调转并放在原 来的位置上。观察气泡反复调整,每次均调整在前次两 个读数和一半的位置上直到使水平仪零位误差合格,将 调整机构固紧。将水平仪放置4h后,若再次检定合格方 可使用。 调整过程中,气泡变化示意图如图3所示。 ( …I旺]…l1 )( …… 二二 …1 ) 1一水平仪处于原位置:5格 2--7J ̄z仪调转180o:7格 /———————————————————■————、 (…… 二二 …) 3一水平仪调整后:—5 +7=6格 图3调整过程示意图 3.1 托板螺帽式水平仪调修方法 该结构多见于沈阳水平仪厂生产的水平仪。打开水 平仪侧平工作面下方的圆盖板,就可看到一套螺杆螺母 构成的托板螺帽式调节装置。托板螺帽式水平仪结构如 图4所示。托板螺帽式水平仪用专用扳手调节,有些水 平仪在出厂时已经配备,没有配备的可用钢调质处理后 加工成形。 托板 图4托板螺帽式水平仪结构图 先用扳手调节锁定螺帽使托板放松,以没有调节孔 的一面在左边为例,若水泡在左边,就向上调节螺帽,使 托板向上动,直至水泡向左边移动。按照上述方法反复 调节,直至水平仪零位误差合格。注意在调节螺帽时,用 力一定要轻,使水泡在水准管中缓慢移动,到达想要的位 置。并在调节到适当位置后,慢慢拧紧上下两颗螺帽,防 止调节好的水泡发生偏离,其中,上下两颗螺帽的拧紧方 向相反。 3.2簧片托板偏心式水平仪调修方法 簧片托板偏心式水平仪的水准管装在托板上,托板 一端与支点铰接,另一端的V形面放在偏心圆柱上,用 簧片将托板压紧,以保持托板和偏心圆柱间的良好接触, 水平仪主体的一侧有一小圆孔,一般设有“调零”二字, 用螺丝刀旋转偏心圆柱上的开口,即可进行零位调整。 这种结构的水平仪,其零位调整的最大范围是偏心 圆柱偏心量的两倍,如在此范围内调整仍不能使零位误 差合格,可将托板左边的支点升高或降低,使调整范围能 够满足要求。此外,调整用螺丝刀的刀口尺寸应与偏心 圆柱上的开口尺寸相吻合,以免弄伤开口。簧片托板偏 心式水平仪结构如图5所示。
簧片
托板
图5 簧片托板偏心式水平仪结构图 3.3偏心套管式水平仪调修方法
该结构的水平仪其水准管固定在一个套管内,套管 两端是两个偏心支承,偏心支承与管座接触,水平仪主体 的一侧有两颗螺丝将偏心固紧,松开固紧螺丝,在水准管 两头装的偏心开口处用专用扳手旋转偏心,水准管就被 抬高或降低,从而达到调整零位的目的,调整步骤同上 文。调好后,固紧两螺丝,经零位检定合格后即可使用。 偏心套管式水平仪结构如图6所示。
图6偏心套管式水平仪结构图 4总结与展望 以上介绍了水平仪的零位误差校准技术及几种常见 结构水平仪零位的调整方法。总之,水平仪零位的调整就 是通过调整装置使固定在其上的水准管的气泡与水平仪下 平工作面平形,从而消除零位误差对测量结果的影响。 若仍无法调节水平仪零位误差至合格范围内,则需 判断水平仪水准泡是否松动:首先检查水准泡是否脱落、 微松动或漏气。 水准管脱落易判断:打开水准管盖板,用手轻拨有松 动,说明水准管脱落。 如果水准管中根本没有气泡,就可知漏气。 对于水准泡微松动现象较难判断:在上述现象都不 明显存在的情况下,校准中发现示值严重超差,在检查外 观及各部分相互作用时零位调整机构松动可能已排除, 实际工作中零位误差仍调不到位,就要怀疑水准管与托 板有微松动现象。 对于以上三种现象,主要有两种处理办法: (下转第110页) 计量与阕试技术 2017丰第44基第1期 S9=0.63g来代替S。 标准不确定度为 (p。)=s,/4 ̄=0.44g 自由度 ,:m(17,一1)=90 4.2输入量m的标准不确定度 ( )的评定 4.2.1输人量m 的不确定度 (m。)主要来源于电子称 测量时偏载误差引起。 采用B类方法评定:电子秤进行偏载试验时,用最 大称量1/3的砝码,放置在1/4秤台面积中,最大值与最 小值之差一般不会超过5g,半宽0=2.5g,而测量放置砝 码的位置较为注意,偏载量远比做偏载试验时少,假设其 误差为偏载试验时的1/3,并服从均匀分布,包含因子K
=√3,可得 u(m1):2.5g/(3×,/3)=0.48g 估计△ (m )//Z(m。)=0.1,则 =(0.1)~/2= 50 4.2.2输人量m:的不确定度“(m2)主要来源于电源电 压稳定度引起的标准不确度。采用B类方法评定 电源电压在规定条件下可能会造成示值变化0.2e, 即±1.0g,假设半宽 =1.0g,服从均匀分布,包含因子
= ,
u(m:)=丢= =o.58g √j √j
估计△ (m2)///,(/7/,2)=0.1,则Vm2=(0.1)~/2= 50 4.2.3输人量m 的不确定度 (m )源于标准砝码,因 此采用B类方法。 查表得到15kg砝码,允差±0.75g,按均匀分布来考
虑,包含因子K= ,其标准不确定度 (,n)=0.75g/J3=0.43 g 估计△u(m)/ (m):0.1,则 =(0.1)~/2=50 4.1.4输入量m的标准不确定度的计算 (m)= ̄/ (m1)+M (m2)+ (m3)=o.82g
自由度 m1 M (m2)
・--一 l,
112
5合成标准不确定度的评定 5.1输入量的标准不确定度汇总表2 表2
5.2合成标准不确定度的评定 输人量P和m彼此独立互不相关,所以在合成标准 不确定度可按下式得到 M (△E)=、// (P)+“ (m)=/o.82 +0.44 =0.93 5.3由韦尔奇一萨特思维公式计算有效自由度为 :(△E)0.934 0 .82砸4 0.444 。 113。50
184
将合成标准不确定度的有效自由度 估算为100, 对测量结果不会有太大的影响。 6扩展不确定度的评定 取置信概率95%,按有效自由度,查t分布表,得到 =t95(1OO)=1.984 扩展不确定度 U95=k。。//,。(△E)=1.984×0.93=1.8g 7 测量不确定度的报告与表示 (1)15kg电子秤示值误差测量值的扩展不确定度为 U9 =1.8g (2)自由度为 =100 参考文献 [1]李慎安,刘风.JJF1059—1999{测量不确定度评定与表示》.北京: 中国计量出版社。1999. [2 3黄廷茂,彭志霞,依据JJG539—1997数字指示秤检定规程.北 京:中国计量出版社,2002.
作者简介:刘鹏德,男,工程师。工作单位:克州质量与计量检测所。
(上接第108页) (1)用502速溶胶滴在水准管与托板的黏合处。实 践证明,这种方法不是每次都能解决问题。 (2)用带有控温功能的针头式电烙铁,温度以刚好 能融化黏胶为宜。用电烙铁融化水准管与托板之间的黏 合,完整安全地卸下水准管。调整水平仪鉴定器使其工 作面处于水平位置,将水平仪放置在台面上,并用AB双 管胶将水准管与托板重新固定好,使气泡大致处于中间 两条长刻线内,然后再对零位进行调整。
调整后的水平仪放置4h,再次校准合格后,即可正 常使用。 参考文献 [1]JJG 103—2005{框式水平仪和条式水平仪校准规范》.
作者简介:姜国雁,男,工程师。工作单位:沈阳黎明航空发动机(集团)有 限责任公司。 杨玉洁,解冬妮,陈海华,刘伟伟,顾小华,沈阳黎明航空发动机(集 团)有限责任公司(沈阳110043)。