放宽长度量精密测量环境温度条件的探讨.pdf

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1、第32卷第3期2010年6月’光学仪器0PTICALINSTRUMENTSVoL32，No．3June，2010文章编号：1005—5630(2010)03—0005—05放宽长度量精密测量环境温度条件的探讨胡列科，崔凌英(贵阳新天光电科技有限公司技术中心，贵州贵阳550018)*摘要：在长度精密测量中，测量环境温度因素引起的热变形误差，在仪器总误差中占很大比重，必须加以修正。在传统的方法中，一般是提出较为严格苛刻的测量环境温度控制条件来减轻或消除温度误差的影响。但这在很大程度上局限了仪器的使用范围，给用户很多不便。近几年国外很多

2、精密测长仪器都将测量环境温度放宽到+15℃～+25℃、+15℃～+35℃甚至+10℃～+40℃。文中探讨温度误差修正的理论依据，提出一套在特定条件下可行的环境温度控制条件及温度误差修正方法。关键词：长度量精密测量；等温差；膨胀系数差；环境温度条件；温度误差修正中图分类号：TH741．1文献标识码：Adoi：10．3969／j．issrL1005-5630．2010．03．002Studyonwideningthetemperatureconditionofenvironmentinlengthprecisionmeasuremen

3、tHULieke，CUILingying(TechnicalCenterofGuiyangXintianOetechCo．．Ltd，Guiyang550018，China)Abstract：Itisabiggerproportionintotalinstrumenterrorforenvironmenttemperaturetolcadtothermaldeformationerrorinlengthprecisionmeasurement．Intraditionalmethod，weusuallydecreaseorelimin

4、atethermaldeformationerrorthroughstrictlycontrollingenvironmenttemperature．Butthislimitsinstrument’Susagegreatlyanditbringsuseralotofunconvenience．InrecentyearstheenvironmentaltemperatureiSwidened+15℃～+25℃，+15℃～+35℃upto+10℃～+40℃inusageformanyforeignlengthprecisioninst

5、ruments．Hereweresearchtheoreticalbasisofthermaldeformationerrorsothatputforwardasetoffeasiblerevisionmethodoncontrollingenvironmentaltemperatureandtemperatureerrorcompensationunderspecificconditions．Keywords：lengthprecisionmeasurement；temperaturebalancedifference；diff

6、erenceofexpansioncoefficients；conditionsofenvironmentaltemperature；revisionoftemperatureerror引言在精密长度计量仪器中，由于测量环境温度的各种状况、变化及被测工件、计量基准尺的线膨胀系数的影响，将产生一定量的测量误差(这里简称温度误差)。在各种误差组分中，温度因数引起的误差与阿贝误差一样，都是对测量精度影响比较大的因数。’收稿日期：2009—10-20作者简介：胡列科(1955一)，男，四川涪陵人，高级工程师，学士，主要从事精密计量仪器及相

7、关产品设计方面的研究。·6光学仪器第32卷文中针对基准尺为计量光栅尺的测长仪器，就主要因素探讨温度误差修正补偿的理论依据。鉴于热变形误差的影响因素较多较复杂叫，故探讨结果仅供行业内外专家参考及进一步考证。1光栅尺温度误差修正公式的推导当用光栅尺作为长度基准尺时，温度误差修正补偿有其自身的规律及特点，论述如下。1．1长度值定义长度值指的是在标准温度即在20℃时的长度值，这就是所说的长度定义值。当温度偏离20℃时所得长度值就不能表示物体的长度正确值[2]。1．2建立一个重要概念基准光栅尺的刻线是在标准温度即20℃下刻制的，现注意到在实

8、际测量中，被测工件和基准光栅尺体都在随温度而变化，但刻好后其刻线示值不随温度膨胀而改变；并且还要注意到在实际测量中被测工件长度始终都是一个主动量，即由它引起实际测量长度的读数值。1．3温度误差修正基本式的推导假定所有其他误差都不存在，只考虑温度、线