Влияние изменения температуры на результаты измерения
Влияние изменения температуры на результаты измерения
Точность измерений в машиностроении, приборостроении и других высокотехнологичных отраслях промышленности в значительной степени зависит от температурных условий.
Температура оказывает комплексное влияние как на измеряемый объект, так и на средства измерений, что может приводить к существенным погрешностям при определении размеров.
Влияние температуры на точность измерений обусловлено несколькими фундаментальными физическими принципами:
Прежде всего, это явление температурного расширения материалов, при котором происходит изменение линейных размеров объектов при изменении их температуры. Данный эффект приводит к тому, что размеры одной и той же детали могут существенно различаться при разных температурах.
Второй важный принцип связан с различиями в коэффициентах теплового расширения материалов измеряемого объекта и средства измерений. Если, например, стальной микрометр используется для измерения алюминиевой детали, разница в их температурном поведении может привести к значительным погрешностям.
Третий принцип касается неравномерности температурного поля, как в самом измеряемом объекте, так и в окружающей среде. Градиенты температуры могут вызывать неравномерную деформацию материалов, что дополнительно усложняет задачу точного измерения.
Как снизить погрешности?
Акклиматизация — выдерживайте детали и инструмент 2+ часа в измерительной зоне.
Контроль среды — поддерживайте 20°C (±1°C) в лаборатории.
Учёт материалов — используйте поправочные коэффициенты для критичных измерений.
Представим, что на измерение предоставлены детали длинной 200 мм из алюминия и пластмассы. На какую величину (ΔL) изменится длина детали при изменении температуры на 1 градус по сравнению с референсной температурой в 20 C?
Результаты расчетов измерения длины детали при изменении температуры на 1 градус по сравнению с референсной температурой представлены в таблице во вложениях!