温度对长度计量的影响.pdf

抗 而且还具有恒流源的功能 改善了整个测量放大电 路的性能 提高了整机的测量精度 围 1 情蒜器电桥原理围 围中 B Y 1 和 B Y 2 为半导体应变片B Y 1 B Y 3 8 0 f l R 硝 1 k fl 一 I 矾 I f t I I 2 u t t 1 应变片 B Y 和 B Y 2 的慵蕊 衄 电阻 岛 和 醚 的偏差 围2 潮量放大和置示电路 测量放大电路和显示级间应进行隔离 在二者间 精度 为了使显示电路不影响测量放大电路 显示用的 电流表应具有较低的输入阻抗 理论上应为零 但由于 电流表的可动线圈存在一定的电阻t 会影响到测量放 大电路 引起误差 所以应在显示电路中 采用运算放 大器加跟随器形式 这就大大降低了 误差 提高了测量 精度 还能得到表头的线性刻度 见图2 为使该筒子硬度计有更高的精度 其工作电压的 稳定性和可靠性也是十分重要的 可以采用 S W7 8 系 列三端集成稳压器作为电源 由于三端集成稳压器具 有较完善的内部短路电流限制保护 热过载保护以及 调整管安全工作区保护 因而该稳压器性能较好 工作 可嚣 其次是采取了相应的技术措施使其成为弁于恒 压源和恒流源之间的稳压电 源 这样有利于消除传感 器的灵敏度在温度变化时随之产生的误差 压敏式电子筒子硬度计的测量范围为 O 1 0 0 度 O 8 3 7 9 N 完全能满足丝 纺织行业各种卷绕筒子 的硬度测量需要 精确度可达到土2 土4 据现场 试验 用其对经向原料的筒子进行检测分类比沿袭古 老的手感估测分类方法 织造工效要提高 6 8 而 产品一等品率则要提高 l 5 2 0 另外还节约了原 料 积累了效据以便进一步改进和提高工艺水平 其最 终效益不可忽视 收稿日期 1 9 9 6 1 O 1 保证长度计量的准确性 除要求量值传递准确无误外 同时也对计量器具的检定和实际测量时对温度的影响 作了明确规定 为说明温度对长度计量的影响 我们可以做一个 实验 把一块尺寸较大的量块放在光学测长计的测头 下面 对好零位 用手触及量块 让手的温度传给量块t 同时在目 镜中观察 则可从刻度尺上看到读数迅速增 大 一二丹钟内便会增大几个 由此可见 长度测 量对温度的影响是根敏盛的 一般来说 温度对卡尺 千丹尺 百分表都有一定的影响 特别是大尺寸测量或 检定时 影响尤其显著 经常会发现 各次检测结果相 差很大 其主要缘故是温度对其测量的影响所致 有一 3 O 须牢记 这个数值是 对于钢制件 如量块 当尺寸为 l O O m m 温度变化l 时 其尺寸变化约为1 1 t t m 翩件的长度 和温度的变化不同时 尺寸的变化则可接比例类推 由于长度尺寸随温度不同而变化 因此单纯地讲 尺寸多少是没有意义的 而必须指明是在什么温度下 的尺寸 在计量工作中 所有长度足 除特殊注明外 均是以2 0 C 标准的 这个温度待为标准温度 任何尺 寸都是与标准温度下的尺寸比较而言的 所谓温度误 差就是工件或量具的温度偏离2 0 3 的尺寸误差 l 影响沮度误差的因素 一 个物件由于温度对 2 0 有偏差而产生的尺寸变 化 涠常用下式表示 维普资讯 一 La 0 2 O 式中 尺寸变化 物体尺寸 n 物体线性膨胀系数 物体温度 当工件和量具的温度对2 0 均百偏差时 温度所 引起的测量误差为二者尺寸变化之差 其计算公式为 一 口 2 O 一 一2 0 3 式中 尺寸变化 L 工件尺寸 一 工件 量具材料的钱胀系数 屯 工件 量具的温度 此式只有在高精度测量 并且用简单的量具 测量 形状简单的工件时才适用 在特殊情况下 上式可简化为 1 当 一 一2 0 V时 一0 2 当 t 一 一 2 0 时 一 L 0 2 0 一毗 3 当t 1 口 1 一 时t 一0 4 当口 I 一 时 一L 口 t 2 5 当 一2 0 2 0 时t 一L 一2 0 6 当 一2 0 2 0 时 一L 一2 0 由此可得出如下结论 1 当工件与量具温度相同 并等于2 0 时 即在 实验室条件下 温度误差为0 2 当工件与量具温度相同 但不等于2 O 时 即在车间条件及常温下 温度误差与工件尺寸 工件 与量具的温度 及线胀系数成正比 相同的情况下 温度误差为零 4 当工件与量具线胀系数相同时 温度误差与工 件尺寸 工件及量具的线胀系数以及它们的温差成正 比 5 当工件温度为2 0 量具温度不是2 0 c时 温 度误差与工件尺寸 量具温度与标准温度之差和线胀 最数成正比 6 当量具温度为2 0 c 工件温度不是2 0 Z 时 相 当于工件未经等温就使用恒温室内量具进行测量的情 况下 温度误差仅与工件尺寸 工件温度和标准温度 之差及娥胀最数成正比 从上述结论可知 当工件与量具经过温度平衡 后再进行测量或检定 则温度误差将会大大减小 固 此t 在测量或检定时 明确规定时间 使工件与量具或 被检量具与标准器具在一定条件下温度趋向一致 即 温度的平衡 是非常必要的 2 减少温度误差的方法 1 在温度接近标准温度2 0 时进行测量 在实际 工作中 量具的检定和工件的精密测量最好在具备标 准温度的计量检定室中进行 为了使被检量具和被测 工件尽快地达到室内温度 将它们放在铸铁平板上 2 为使工件与量具温度相等 测量前应将工件和 量具在一起放一段时间 3 避免人手温度对工件和量具的影响 这种影响 所产生的误差是无法测知的 只有通过正确地使用量 具和在工作中加以注意来避免和减小 例如使用和检 定量具时 必须戴手套或握住绝热板 当发现人手热量 已传到量具上时 则应将其放置一定时间后再使用和 检定 改善产品生产的工艺过程 硬度计量具有十分重要的 作用 随着科学技术的发展 人们利用光学测量显微 镜 光电自动测量装置等先进的测量装置及多种加荷 装置制造出各种类型的硬度计 且已广泛应用于机械 制造 航空 航天 造船等国民经济的各个顿域中 种 类繁多的硬度计 迄今尚无统一的分