長度計(jì)量儀器測量過程中誤差控制方法研究

陳攀

在我國日益繁榮昌盛，科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新的今天，長度計(jì)量儀器被廣泛的應(yīng)用于人們的實(shí)際生活中，在工業(yè)中也會(huì)經(jīng)常涉及到，所以長度計(jì)量儀器對于生活和工業(yè)都具有重要的作用。但是，在長度計(jì)量儀器測量的過程中，會(huì)受到很多外界因素的影響，從而導(dǎo)致測量結(jié)果會(huì)有很大的誤差，嚴(yán)重影響了長度計(jì)量儀器測量的準(zhǔn)確性。所以，本文主要就是對長度計(jì)量儀器測量過程中存在的誤差詳細(xì)分析，并且提出控制誤差的相關(guān)措施。

長度計(jì)量儀器;測量過程;誤差控制;方法

引言

在我國社會(huì)不斷進(jìn)步，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步提升的過程中，我國計(jì)量技術(shù)發(fā)揮的作用越來越大，在這一過程中，長度計(jì)量技術(shù)已經(jīng)成為我國當(dāng)前最重要的計(jì)量技術(shù)之一。就長度計(jì)量儀器當(dāng)前的工作來講，主要是測量工作，所以提升長度計(jì)量儀器的準(zhǔn)確度對其使用具有非常重要的作用。根據(jù)實(shí)際的需求選擇合理的長度計(jì)量方法，同樣可以促進(jìn)長度計(jì)量儀器發(fā)揮更大的作用，對于計(jì)量工作來講可以起到一定的幫助

1 概述

1.1長度計(jì)量儀器概述

長度作為衡量事物的一項(xiàng)最基本的指標(biāo)，無論是在我們的日常生活中如尺寸的測量，還是很多工作中如工程建設(shè)等，都是必不可少的環(huán)節(jié)之一。對于測量工作人員而言，測量精度的控制就顯得十分重要，測量人員應(yīng)該主動(dòng)關(guān)注測量結(jié)果的誤差及出現(xiàn)原因，并盡量減少誤差，保證測量結(jié)果與真實(shí)長度指標(biāo)無限接近。一般而言，測量工作進(jìn)行的基礎(chǔ)是明確的測量基面，確認(rèn)了基面以后，才能進(jìn)一步測量與另一面的距離。具體實(shí)操中，基面的確定要嚴(yán)格按照相關(guān)的依據(jù)和準(zhǔn)則，否則很容易出現(xiàn)測量誤差。關(guān)于長度計(jì)量儀器誤差表示，常用的有兩種方式，其一是絕對誤差，是用量值來進(jìn)行表示的，也就是利用儀器的測量值與實(shí)際值之間的差別，其二是相對誤差，是利用比值表示的，也就是用前者的絕對誤差與實(shí)際值作比，得到數(shù)值。

1.2長度計(jì)量儀器測量的誤差表示

眾所周知，長度計(jì)量儀器測量會(huì)有誤差。這樣的誤差表示方法也不是單一的，有以下幾種表示方法：第一，量值表示法。根據(jù)實(shí)際值和測量所得到的值進(jìn)行對比，會(huì)有一個(gè)誤差。第二，比值表示法。利用絕對誤差值同實(shí)際值比的一種方法，比如，在測量的實(shí)際工作中，采用的是激光干涉儀器，這時(shí)候最大比值法誤差應(yīng)該是千萬分之一。如果規(guī)定了測量的條件，那么這時(shí)候一米長度的測量誤差需要不小于零點(diǎn)一微米。

2 長度計(jì)量儀器測量的誤差影響因素分析

2.1溫度

對于長度計(jì)量儀器，尤其是精密的長度計(jì)量儀器而言，儀器內(nèi)部件所處的溫度環(huán)境對于測量工作有很大的影響。因?yàn)椴煌牟考馁|(zhì)等各不相同，其工作的最佳溫度也各不相同。物理材料隨溫度“熱脹冷縮”是基本的常識(shí)，一般而言，物體長度隨溫度變化的量用線膨脹系數(shù)來進(jìn)行衡量，例如當(dāng)一個(gè)工件對 20 攝氏度的環(huán)境溫度有偏差而產(chǎn)生的尺寸變化可以用△ L=L*α*（t-20）來表示，其中 t 為工件的溫度，如果量具同樣對環(huán)境溫度有偏差，則會(huì)產(chǎn)生更大的測量誤差。因此在使用長度計(jì)量儀器前，應(yīng)該清楚了解關(guān)于溫度控制方面的要求，確認(rèn)儀器測量時(shí)應(yīng)處的最為適宜的溫度范圍。

2.2 長度計(jì)量儀器的使用與保養(yǎng)不當(dāng)

在使用長度計(jì)量儀器的過程中，長度計(jì)量儀器的使用方法是否恰當(dāng)會(huì)直接導(dǎo)致誤差是否產(chǎn)生。所以，在測量的過程中必須要采用規(guī)范的操作程序和合理的使用方法，從而可以保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，不然的話就會(huì)產(chǎn)生誤差。除此之外，還要按照規(guī)定對測量儀器進(jìn)行定期的保養(yǎng)，主要就是檢查長度計(jì)量儀器的結(jié)構(gòu)，并且對測量指標(biāo)進(jìn)行調(diào)試，保證儀器可以正常的工作。如果在使用完之后，就放到一邊不管，測量儀在長時(shí)間放置中就會(huì)表面積一層灰塵，影響測量的準(zhǔn)確性。同時(shí)測量儀器要定期的進(jìn)行數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)，如果在長時(shí)間沒有校準(zhǔn)的情況下，很容易使測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，所以長度測量儀器的使用和保養(yǎng)也會(huì)影響測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3 長度測量儀器的誤差控制措施

3.1保持溫度穩(wěn)定

首先，要保持測量環(huán)境溫度的穩(wěn)定性。在進(jìn)行測量的時(shí)候，對環(huán)境溫度的穩(wěn)定性判定為一個(gè)小時(shí)內(nèi)環(huán)境溫度變化的最大范圍。環(huán)境溫度允許有一點(diǎn)的變化，但是不能突然變化，尤其是測量精確度很高的項(xiàng)目，必須要求將溫度的變化控制在 0.5℃之內(nèi)。如果想相對溫度控制，就可以在室內(nèi)安裝恒溫裝置，可以及時(shí)了解溫度的變化，決定是否繼續(xù)測量。對環(huán)境中的開門次數(shù)也要進(jìn)行控制，因?yàn)榭諝獾牧鲃?dòng)也會(huì)對環(huán)境溫度產(chǎn)生變化，導(dǎo)致在測量的時(shí)候出現(xiàn)誤差。還有就是測量人員自身的溫度，測量人員的溫度對測量的精確度也會(huì)有影響，所以測量人員在進(jìn)行測量的時(shí)候，避免進(jìn)行大幅度的運(yùn)動(dòng)。其次，確保工件和標(biāo)準(zhǔn)溫度一樣。被測量的工件要和標(biāo)準(zhǔn)器的溫度一致，在測量不同的工件過程中，如果測量的工件尺寸比較大，要適當(dāng)縮小溫度偏差;如果在溫度偏差比較大的環(huán)境里進(jìn)行測量，就會(huì)導(dǎo)致工件尺寸發(fā)生變化，進(jìn)而影響測量的精確度，所以一定要確保工件和標(biāo)準(zhǔn)溫度一致。

3.2規(guī)范使用和保養(yǎng)

按照規(guī)定對儀器進(jìn)行使用，并對物品進(jìn)行長度測量，一方面能夠減少的測量誤差，另一方面也有利于延長長度計(jì)量儀器的壽命。此外，儀器的保養(yǎng)工作對于精度的保證和壽命的延長也具有十分重要的作用，保養(yǎng)時(shí)要定期按照規(guī)定使用長纖維、細(xì)布條等，適當(dāng)使用相應(yīng)的情節(jié)試劑材料進(jìn)行擦拭，保養(yǎng)過程中要注意輕拿輕放，避免由于人為的影響對儀器造成損害，同時(shí)定期的保養(yǎng)也可以避免儀器內(nèi)部因?yàn)殚L時(shí)間處于潮濕環(huán)境出現(xiàn)生銹或者不靈敏等情況。

3.3 強(qiáng)化計(jì)量儀器的監(jiān)督與維護(hù)，保證計(jì)量儀器處于受控狀態(tài)

為確保測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，必須定期檢定或校準(zhǔn)儀器儀表，以防止測量設(shè)備功能由于使用工具的相對時(shí)間差而變化，避免溫度在指定溫度范圍之外存在差異。相比之下，計(jì)量儀器的檢定或校準(zhǔn)與維護(hù)就顯得尤為重要。在實(shí)際測量中，必須根據(jù)使用頻率和設(shè)備本身的測量特性制定合理的檢定或校準(zhǔn)計(jì)劃，有效地保證測量儀器在后期的正常使用。儀器設(shè)備性能，測試精度和校準(zhǔn)受到了一定的影響，在使用前，就必須進(jìn)行一些校準(zhǔn)，以確保在使用前設(shè)備性能符合要求。維護(hù)和保養(yǎng)周期根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，儀器設(shè)備檢定周期是根據(jù)國家計(jì)量檢定規(guī)程或地方計(jì)量檢定規(guī)程進(jìn)行，如果相關(guān)設(shè)備的準(zhǔn)確性無法保證或超過有效期，請立即停止使用。在正常使用情況下，應(yīng)定期檢查測量長度的頻率和使用情況。為了核實(shí)測量設(shè)備的性能，有關(guān)工作人員必須具備足夠的能力和資格，并且管理人員不會(huì)因?qū)彶槎斐蓴?shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。另外，在測量過程中，必須準(zhǔn)確記錄相關(guān)的驗(yàn)證內(nèi)容，并且對整個(gè)實(shí)施狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，定期審核，當(dāng)使用環(huán)境發(fā)生顯著變化時(shí)，測量儀器的精度受到影響時(shí)，必須進(jìn)行期間核查;如果在審查過程中，測量設(shè)備出現(xiàn)不穩(wěn)定性，必須對設(shè)備進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)，以保證其穩(wěn)定性。

結(jié)語

長度測量與人們的生活息息相關(guān)，而隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對產(chǎn)品質(zhì)量要求的提升，現(xiàn)代工件測量精度的提升逐漸成為一項(xiàng)重要的工作，對于測量誤差的控制也成為了當(dāng)前長度測量設(shè)備和儀器研發(fā)與應(yīng)用過程中重點(diǎn)關(guān)注的問題。

參考文獻(xiàn)

[1]胡明君.論長度計(jì)量儀器測量過程中誤差控制分析[J].中外企業(yè)家，2018（02）：159.

[2]李霞.論長度計(jì)量儀器測量誤差控制分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（25）：203.