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如何进行测长仪的温度补偿?有哪些常见的温度变化对测量精度的影响?

时间:06-03 2023 来自:祥宇精密

温度补偿是保证测长仪测量精度的重要手段,测长仪是一种常用的精密测量工具,广泛应用于机械制造、电子器件和航空航天等领域。由于温度变化会对测长仪的测量精度产生影响,需要进行温度补偿来保证测量结果的准确性。


一、测长仪的温度补偿方法

测长仪的温度补偿方法通常包括两种:机械补偿和电子补偿。


1. 机械补偿

机械补偿是指通过改变测长仪的结构尺寸来抵消温度变化所引起的长度变化。具体方法是在测长仪材料中加入热膨胀系数为负的材料,使得在升高温度时,这些材料的收缩程度大于其他材料的膨胀程度,从而达到抵消的效果。但是机械补偿的方法比较复杂,且受到测长仪材料选取的限制,不太实用。


2. 电子补偿

电子补偿是通过测量温度信号,计算出相应的补偿值来抵消温度变化所引起的长度变化。具体方法是在测长仪中加入温度传感器,并通过放大、滤波等电路处理后,将温度信号与测长仪的长度信号一同输入到微处理器中进行计算,然后根据计算结果对测量数据进行补偿。


二、常见的温度变化对测量精度的影响

温度变化会对测长仪的测量精度产生直接的影响,主要表现为以下几个方面:


1. 热膨胀效应

随着温度升高,测长仪材料的热膨胀系数会发生变化,导致长度也随之发生变化。这种热膨胀效应会使得测量结果产生误差,影响测量精度。

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2. 温度梯度效应

当测量物体表面温度不均匀时,就会形成温度梯度,从而导致测量误差。因为此时不同部位的测长仪受到的温度影响不同,长度变化也会不同,进而影响测量的结果。


3. 热漂移效应

测长仪在长时间使用过程中,由于内部材料的老化和温度变化等因素,会产生热漂移现象,导致测量精度下降。


4. 温度灵敏度效应

测长仪的温度灵敏度是指在单位温度变化时,测量值发生的变化量。当温度变化较大时,测长仪的温度灵敏度也会随之变化,导致测量误差增大。


参考文献:

[1] 朱宝平, 李明. 测长仪的温度补偿技术研究[J]. 机床与液压, 2011(11):59-62.


[2] 王建华, 何学才. 数字测长仪的温度补偿技术研究[J]. 机械制造与自动化, 2009(02):67-69.


[3] 吕志华, 谷士成. 测量技术及其应用[M]. 冶金工业出版社, 2017.


[4] 许国栋, 曹哲明, 褚旭辉. 测长仪的温度补偿研究[J]. 科技创新与应用, 2015(12):22-23.


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