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测量误差产生的原因包括哪些?有哪些方面?

Date of issue:2023-02-20 12:00:13  Number of hits:7609

  在实际测量中,产生测量误差的因素很多,归纳起来主要有以下几个方面:


测量误差产生的原因包括哪些


  (1)测量器具引起的误差


  测量器具引起的误差是指测量器具本身的误差,包括测量器具在设计、测造、装配和使用过程中的误差,这些误差的总和反映在示值误差和测量的重复性上。设计测量器具时,为了简化结构而采用近似设计的方法会产生测量误差。例如,当设计的测量器具不符合阿贝原则时,会产生测量误差。一般符合阿贝原则的测量引起的测量误差很小,可以略去不计。不符合阿贝原则的测量引起的测量误差较大。


  例如,千分尺的标准线(测微螺杆轴线)与工件被测线(被测直径)在同一条直线上,而游标卡尺作为标准长度的标尺与被测直径不在同一条直线上。所以用千分尺测量轴径,要比用游标卡尺测量轴径的测量误差更小,即测量精度更高。


  测量器具零件的制造和装配误差也会产生测量误差。例如表盘的刻制与装配偏心、仪器中量头的直线位移与指针的角位移不成比例、光学系统的放大倍数误差、齿轮分度误差等这些误差使测量仪器所指示的数值并不完全符合被测尺寸变化的实际情况,称为示值误差。


  (2)基准件的误差


  基准件的误差,是指在测量时,用来与被测尺寸进行比较的基准件(如标尺、量块)制造与检定误差,将直接反映到测量结果中,引起测量误差。例如在立式光学仪上用2级量块作基准调零,测零直径为20mm的塞规时,仅由2级量块就会产生0.6μm的测量误差。因此在测量时,要合理地选择基准件的精度,一般要求。基准件的误差应不超过测量误差的1/3。


  测量方法引起的误差,是指测量方法的不完善(包括计算公式不准确,测量方法选择不当,工件安装、定位不准确等)引起的误差,都会产生测量误差。例如,在间接测量法中因采用近似的函数关系原理而产生的误差,或经过多个数据计算后产生的累积误差。


  (3)测量方法引起的误差


  测量方法引起的误差,是指测量方法的不完善(包括计算公式不准确,测量方法选择不当,工件安装、定位不准确等)引起的误差,都会产生测量误差。例如,在间接测量法中因采用近似的函数关系原理而产生的误差,或经过多个数据计算后产生的累积误差。


  (4)测量环境引起的误差


  测量环境引起的误差是指测量时,环境条件(温度、湿度、气压、照明、振动、电磁场等)不符合标准的测量条件所引起的误差,它会产生测量误差。例如,被测零件和测量器具的材料不同时,它们的线胀系数也不相同,这将产生一定的测量误差。


  在测量长度时,规定的环境条件标准温度为20℃,但是在实际测量时被测零件和测量器具的温度与标准温度会有一定的偏差,这时会产生测量误差,可用下列公式计算:

  △L=L[a1(t1-20)-a2(t2_20)]时项

  式中△L——由于温度引起的测量误差;

  L——被测尺寸;

  a1——被测件的线胀系数;

  a2——测量仪器(量具)的线胀系数;

  t1——被测件的温度;

  t2——测量器具的温度.


  (5)测量人员引起的误差


  测量人员引起的误差是指测量人员人为的差错,如测量瞄准不准确、读数或估读错误等,都会产生测量误差。它的大小取决于测量人员的操作技术水平和其他主观因素。例如,当指示器停留在两条标尺标记之间要用目力估读指针移过的小数部分,这对于不同的人,将会得到不同的结果,这就形成了测量结果的读数误差。还有眼睛分辨力引起的误差、斜视误差、错觉等。


  (6)测量力引起的变形误差


  测量力引起的误差是指,使用量仪进行接触测量时,测量力使量仪和工件接触部分变形而产生的测量误差。例如,在测长机上用绝对法测量钢制零件平面,两球面测头r=20mm,头,测量力P=2N,而变形量为0.9μm。

  在立式光学计上测量Φ2的钢球,用硬质合金平面测头,工作台为钢制平面,测量力P=2N,而变形量为0.9μm。


  测量误差产生的原因包括哪些?归纳起来从:测量器具、基准件、测量方法、测量环境、测量人员、测量力6方面说明误差来源。

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