长度计量仪器测量过程中误差控制分析王明昱

长度计量仪器测量过程中误差控制分析王明昱

王明昱

山东省黄河计量研究院山东济南250100

摘要：随着社会主义现代化的不断发展，计量技术发挥的作用越来越大，在这一过程中，长度计量技术已经成为我国当前最重要的计量技术之一。就长度计量仪器当前的工作来讲，主要是测量工作，所以提升长度计量仪器的准确度对其使用具有非常重要的作用。根据实际的需求选择合理的长度计量方法，同样可以促进长度计量仪器发挥更大的作用，对于计量工作来讲可以起到一定的帮助。

关键词：长度计量；仪器测量；误差控制

一、长度计量仪器的相关概述

根据长度测量的基本内容可以知道，长度计量就是要将测量值同被测量的真值进行对比，并将对比的结果作为被测量对象的量值来进行实验的一个过程。

通常而言在具体长度测量中，操作的基础是被测量物的基面，主要是由点和线共同构成的。因此在具体的长度测量实践中，第一件事情就是要明确测量的基面，只有在做好基面工作的基础上才能进行它同另一面距离的测量。接下来需要考虑的就是测量工件如何完成定位的问题，要保证工件的位置能够很好的完成测量，不能增加测量的难度，要在最简单的方式下提高测量的精准度。

与此同时，为了进一步提高长度量值之间的准度，还要在健全长度基准的同时，建立各式各样的标准器，其中下一级别的标准器精度是要低于上一级的，所以在数量上下一级别的标准器是要远多于上一级标准器的。

二、长度计量仪器测量的误差及表示

误差是不可避免的，而关于长度计量仪器的误差的表达，大概可以分为以下几种表现形式。一种表示是通过比值来展现，通过相对比值表现出来的误差也称相对误差，也就是把绝对的误差值与实际值进行对比。就如同我们使用激光干涉仪器来测量长度，在这操作过程中具有相对误差值，最大的应该是千万分之一。并且当一些条件已经被限制后，若测量误差为一米长度，则要大于零点一微米。还有一种方法就是通过利用量值来表达，而如果要表示与实际值中产生的误差时，用最后测量得到的量值来表示即可。

除了借助量值和相对误差两种方式外，用于表达长度计量仪器测量误差的还有一种方式，那就是精度，我们可以简单地认为精度是测量结果同被测量长度值之间进行比较的差异，它表示的是对比度和精准度，也就是关于长度计量仪器最终测量结果同被测量的真值对比。正由于这种方式巧妙的结合了测量的精准度和正确性，所以也是它被称为精度的原因。从长度计量仪器的测量工作程序中，用精度来表示测量结果具有很高的可信性。

三、长度计量仪器测量的误差影响因素分析

1、温度因素

通常情况下，温度是进行长度计量工作的重要因素，根据国际标准温度的规定，只有保证工件的温度保证20℃，并且降低了因不合理的测量工件温度而导致的测量误差率，我们才能够实现目的，达成量值的统一，减少所出现的测量误差情况。

2、长度测量仪器的使用与保养

在长度测量仪器的使用方面，首先要注意便是使用方法，如果方法使用不当则会导致长度测量仪器在测量时产生误差。通常造成测量误差的原因很多，例如测量仪器刻线的质量，测量现场的亮度状况，测量者对线的方式，甚至于测量者的视力等，但是主要在于测量方式，就如同在使用卧式测长仪之时，被测环规的尺寸需要和用标准环规及其它附件组成之物进行测量，由此可得到尺寸测量仪器产生的偏差。另外，测量仪器的误差还会因没有保养好长度测量仪器而产生。

四、长度计量仪器的计量方式表征分析

分析不同类型的长度计量仪器，探讨及方式表征一般存在两种：

①示值误差：其一般表达为“±（A+B×L）”；

②准确度：其一般表现为“（A+B×L）”。

在上述两个公式当中，“L”指的是被测量的长度，而“A”和“B”则指的是对于待定的物体，其仪器为准确的常数。

所以①式主要应用在必须通过仪器对于示值的零点作为测量起点的仪器，市面上常用到的测量基点是这样的仪器。而②式一般常应用在仪器测量范围当中的任意一个位置作为测量起点的相关仪器，常用到的仪器有工具显微镜和测长仪等。

五、长度计量仪器示值误差和准确度的表达式

1、长度仪器示值误差的表达式

采用相关仪器对被测量的物体进行测量，仪器的示值和被侧量的真值之间存在着一定的差异，而这个差异我们也称之为示值误差。试纸误差的表达式上面已经说过，主要是：±（A+B×L），它主要对示值误差的极限值进行表达，举例来说，分析测长机的分米分化尺的示值误差限，那么它的表达式就是：±（0.5+）μm。其中“L”表示的是本研究所测量的长度。而“±”则表示的是仪器示值分别可以大于或小于物体的真值。

2、长度计量仪器的准确度表达式

准确度的表达式主要是：（A+B×L）。在这个表达式之前一般不加“±”，分析准确度的表达式与示值误差的表达式之间的关系和差异，它们的不同之处就在于室中测量的长度“L”的测量起点可以是测量仪器测量范围当中的任何一点，但是示值误差表达式当中，“L”必须是测量仪器的零点作为起点。所以，测量的准确度是否能够达到标准，它和测量长度的起点与终点是值得误差的代数具有一定的相关性。

因此采用示值误差来对相关的指标进行评定的时候，其相关的指标是否合格，其测量所得的数据仅仅和测量仪器的长度终点示值误差具有必然的关系。

六、长度计量仪器的误差控制方式

1、保证测量温度的准确性

在进行测量的过程中，需要尽量的避免因为温度产生的影响，所以需要选择最合适的测量环境完成相关工作。而且需要进行测量的物体的大小、材质与测量的精度都会其产生一定的影响，具体需要进行注意以下两点。

首先，需要保证测量环境的恒定，在进行测量的过程中，需要对环境的稳定性进行判定，判定其在一小时内的环境温度变化的最大范围。因为温度与长度测量仪器产生的影响是逐渐变化的，而不是突然变化的。所以如果对精度要求较高的测量工作中，需要保证环境温度变化的程度不能太大。

其次，需要保证测量物体与长度计量仪器的温度相同，并且在测量的过程中保持二者的温度恒定。因为在进行测量的过程中被测量物体的尺寸不同，在测量的过程中如果工件的大小出现问题，温度的偏差也会出现问题。

2、进行正确的使用与及时进行保养

要想有效地保证长度计量仪器的使用寿命，需要在测量的过程中按照制定的使用方式进行测量，并且可以有效地降低操作不当出现的误差。与此同时还需要对长度计量仪器进行保养工作，防止因为使用之后没有进行相应的保养工作导致其精度降低。在进行保养的过程中需要使用纱布与绒布进行擦拭，拿取的过程中需要注意避免出现碰撞，在使用结束之后需要涂抹防锈油避免其被锈蚀。

结束语

在科技进步和经济飞速的发展的当代社会，产品质量提升具有必然性，而现代工件测量精度的重要性也愈加显著。想要提高长度计量仪器的精度，不仅先要对仪器进行好保养，保持刻线的清晰度，还要降低外界温度对测量结果的影响，控制好测量环境的温度，从而提高测量结果的精确度。也只有减少了各种外界影响，降低误差，才能有效地将长度计量仪器的测量精准度最优化。

参考文献

[1]陶杰.论长度计量仪器示值误差和准确度的表达式及其回归分析方法[J].科技风，2016（11）.

[2]张作鹏，陈学奎.浅谈三坐标测量机及其应用[J].广西轻业，2009（7）：53-56.