論長度計量儀器測量過程中誤差控制分析

陳曉冬

摘 要：長度計量儀器在當今我國工業生產以及日常生活中有著十分重要的作用和意義，并且應用十分廣泛，對我國相關產業的發展有著十分重要的作用和意義。但是長度計量儀器在測量的過程中，很容易受外界因素的影響，最終導致測量的結果有誤差，影響測量的準確性。因此，在該次課題的研究中，主要研究和分析了長度計量儀器在測量中的誤差控制分析，以期通過該次課題的研究能夠為后期的相關研究提供一定的參考和借鑒。

關鍵詞：長度計量器 誤差 影響因素

中圖分類號：TH711 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（a）-0057-02

在我國現代化建設中，計量技術的發展是一項重要的技術基礎。長度計量技術是我國計量技術中的重要組成部分，從長度計量儀的主要工作任務來看，主要是要確定長度單位以及通過具體的基準形式來復制單位，從而建立標準的傳遞系統與傳遞方法，準確地使用長度計量儀器，選擇合適的長度計量方法，對提高長度計量儀的精度來說十分重要。

1 長度計量儀器的相關知識簡介

從長度測量的概念來看，主要是將檢測量的值與另一個座位表標準單位的量相比，將其作為被測量對象的量值進行實驗的一個過程。

在長度測量中，長度測量是將測量基面作為基礎，這個測量基面主要是點和線。在長度測量的過程中，首先要做的就是要確定測量的基面，然后再測量它與另一面之間的距離；其次要考慮的就是工件的定位，然后能夠方便測量。在選擇測量基面的過程中，需要遵守基面統一的原則，具體來說，就是設計、工藝、測量以及裝配等的基面需要保持一致。但是在實際加工中，因為各種因素的出現，導致工藝基面與設計基面會出現不一致的情況，因此，測量的基面也會相應的發生變化。在測量基面的過程中，應該遵守以下原則：首先，在工序間進行檢測時，測量的基面應該與工藝的基面保持一致；其次，在測量結束時，應該將其保持與裝配基面一致。

同時，為了保證長度量值之間的準確性，不僅僅要建立長度基準外，還需要建立各種不同的標準器，下一級標準器的精度要比上一級的標準器要差，因此，這個數量應該比上一級標準器的數量要多很多倍。通過這樣逐級的比較，通過將定義標準器所復現的單位量值可以逐級傳遞下去，然后傳遞到生產中實際所使用的長度儀器以及量具。當人們使用這種長度計量儀器去測量時，就應該建立基準單位量值以及產品尺寸的關系，建立的過程就是量值傳遞關系。

2 長度計量儀器測量的誤差表示

在測量誤差的表示方式中有以下幾種：第一種是通過量值來表示，然后將所測量得到的量值來表示與實際值之間的差。第二種是通過比值來表示，通過將絕對誤差值與實際值之間的比來表示，這種方式表示的誤差可以稱為相對誤差。例如：在使用激光干涉儀測量長度時，最大的相對誤差是千萬分之一。另外，在規定的條件下，測量為1 m長度的誤差應該不小于0.1 μm。

以最終的測量結果以及被測長度值的一致程度以及準確度或者準確度來表示，這是一種正確度以及精確度的綜合，然后將其簡稱為精度。如果已經修正了長度測量儀系統的誤差，那么精確度可以用不確定度來進行表示，不確定度表示主要是由于存在測量的誤差最終對測量值不能進行肯定的程度，一般情況下是用標準偏差來表示這個大小。

3 長度計量儀器測量的誤差影響因素分析

3.1 溫度

在長度計量的過程中，為了滿足量值統一的目的，在溫度方面需要滿足國標溫度20 ℃的要求，從而使得一些能夠和20 ℃有所偏離的測量工件帶來的誤差能得到減少。因此，為了減少溫度誤差對長度測量儀測量精度的影響，需要對誤差的來源進行分析和研究。

在使用長度計量儀器測量的時候，為了減少溫度的誤差，在選擇材料的過程中應該注意被測物件以及標準器的材料要保持一致，這樣能夠減少二者之間的線膨脹系數，也能夠減少相應的誤差。盡量保持溫度的一致，減少溫度差異對長度計量儀器測量的影響。

3.2 長度計量儀器的使用與保養

在使用長度計量儀器的過程中，長度計量儀器的使用方法正確與否會導致誤差是否產生。例如：在臥式測長儀中，測量環規的方法是用標準環規或者用量塊與量塊附件組合成一個與被測環規大小一樣的尺寸，再與被測環規作比較測量，此測量方法除包含有儀器外形尺寸測量的儀器誤差外，還有其他誤差。主要有對準誤差，產生對準誤差的因素有很多，例如：視場亮度、襯度、刻線質量、對線方法及人眼的生理條件等。另外，如果不能正確保養長度計量儀器，使得長度計量儀器的刻線質量、測量精度等產生影響，最終引起測量誤差。

4 長度計量儀器測量的誤差控制對策

4.1 保持環境溫度的穩定性

在實際測量過程中，為了減少甚至消除溫度對長度計量儀器測量的影響，需要選擇適當的測量環境。當對被測量的物件進行測量的時候，物件的大小、測量的精度以及材質的不同等都會給測量的精度帶來影響。因此，在實際測量的過程中，應該重點注意以下幾點問題。

首先，應該保持環境溫度的穩定性。在實際測量的過程中，每一個小時內溫度變化的最大范圍就顯示了溫度的穩定性。從長度計量儀器對穩定性的要求來看，允許出現穩定變化，但是不允許出現突然變化，尤其是對工件的測量精度要求過高時，應該將溫度的變化控制在0.5 ℃以內，在控制溫度的過程中，可以通過在室內安裝恒溫裝置來實現。另外，也要控制門開關的次數，溫度的穩定性也會受到空氣流動的干擾，測量人員在現場測量溫度的過程中，應該將人員自身對溫度的影響下降至最低，才能實現提升測量精度，減少誤差的目的。

其次，要保持工件與標準器溫度的一致性。在對工件進行測量時，應該保持工件以及標準器保持溫度一致性的要求，并且在一定的條件下保持這二者之間實現等溫。在對不同的工件進行測量時，如果被測工件的尺寸較大，那么溫度的偏差也應該相應的縮小。如果溫度的偏差過大，那么被測工件的尺寸也會發生較大的變化，測量的精度也會受到影響。因此，要嚴格控制溫度的偏差，提高測量精度。

4.2 正確使用與保養長度計量儀器

在使用長度計量儀器的過程中，為了最大限度地減少長度計量儀器的測量誤差，應該嚴格按照長度計量儀器的使用規程來對長度進行測量，減少人為因素對長度測量精度的影響。另外，應該加強對長度計量儀器的保養，避免由于保養不當導致長度計量儀器精度不高的問題，在長度計量儀器的保養中，應該使用白細布、白絨布以及長纖維脫脂棉等來擦拭長度計量儀器。在不使用長度計量儀器的時候，應該在長度計量儀器使用完畢之后，在其表面涂抹一層防銹油，達到日常防銹的目的，盡量避免外界因素對長度計量儀器的損壞。

5 結語

隨著現代科學技術的逐漸發展以及進步，人們在現代工件長度精度測量的要求也在逐漸增高，為了提高長度測量儀器的精確程度，人們需要通過各種途徑來控制測量環境的溫度誤差，從而使其控制在合理的范圍之內。長度測量人員應該在長度計量的過程中，應該努力控制各種影響長度計量誤差的因素，提升長度計量儀器的測量精度。

參考文獻

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