5.4.4. Температурная погрешность
Погрешности от температурных деформаций вызываются двумя явлениями:
– отклонения температуры окружающей среды от 20 С;
– кратковременные колебания температуры воздуха в процессе измерения.
Погрешность, вызванная влиянием отклонения температуры от номинальной на измерения:
t1 = L (t – 20)(п – д),
где:
(t – 20) – отклонение от температуры от 20С;
(п –д) – разность значений коэффициентов линейного расширения материала измерительного прибора и измеряемой детали,
L – измеряемый размер.
Эта погрешность исчезает, если измеряемая деталь и измерительный прибор изготовлены из одного материала. Если используется дифференциальный метод измерения, то меры, по которым производится настройка прибора, тоже должны быть выполнены из этого материала.
Максимальное влияние кратковременных колебаний температуры среды на погрешность измерения имеет место, если колебание температуры воздуха практически не вызывает изменение температуры измерительного средства (или объекта измерения), а температура объекта измерения (или измерительного прибора) близко следует за температурой воздуха. Например, прибор или деталь нагревается руками оператора.
Вторую составляющую температурной погрешности t2 можно рассчитать по формуле:
t2 = L t ,
где:
t – величина кратковременных колебаний температуры воздуха в процессе измерения,
– значение коэффициента линейного расширения материала прибора или измеряемой детали.
Так как составляющие t1 и t2 можно считать независимыми случайными величинами, то общая погрешность, вызванная температурными деформациями, выражается формулой:
Линейная зависимость температурных деформаций от температуры позволяет создавать измерительные приборы с температурной компенсацией. Однако случайные колебания температуры при измерениях позволяет рассматривать температурную погрешность как случайную.
.
5.4.5. Погрешност от действия сил при измерении
Погрешность от действия сил при измерении возникает в результате упругих деформаций звеньев размерной цепи, участвующих в измерении.
Если измерение проводится дифференциальным методом, то погрешности измерения будут создавать только перепады сил, поскольку при настройке по мере действует та же сила.
Перепад сил при измерении зависит, главным образом, от конструкции измерительного устройства. Если измерительное усилие создается пружиной, то усилие получается переменным. На рис. 5.13 изображена диаграмма измерительного усилия и его составляющие.
Из диаграммы видно, что измерительное усилие меняется не только в пределах прямого и обратного хода, но и при реверсе. Основными параметрами измерительного усилия являются:
– максимальная величина измерительного усилия Рmax;
– перепад измерительного усилия DР;
– перепад измерительного усилия в пределах прямого (обратного) хода измерительного стержня DР1;
– перепад измерительного усилия при реверсе DР2.
Рис. 5.13. Диаграмма измерительного усилия
В табл. 5.2 приведены характеристики измерительного усилия и инструментальная погрешность некоторых измерительных головок.
Разные составляющие перепада измерительного усилия создают различные силовые погрешности в зависимости от вида измерения. При амплитудных измерениях (измерение биений, отклонений формы и расположения) погрешность измерения будет определяться перепадом усилия при реверсе; при измерении размеров дифференциальным методом – перепадом на прямом (обратном) ходе, взятом пропорционально используемой части диапазона измерения.
Таблица 5.2