1. Fatores que afetam o erro de temperatura
Nas condições de medição, fatores como temperatura, umidade, vibração, poeira e gases corrosivos podem afetar direta ou indiretamente a precisão da medição.
Entre esses fatores, as mudanças de temperatura têm um efeito significativo na precisão.
Para garantir resultados precisos, é utilizado o princípio de manter temperaturas iguais entre o objeto medido e o instrumento padrão, levando em consideração que objetos diferentes possuem coeficientes de expansão variados.
Para garantir a precisão dos dados de teste, todos os especialistas em metrologia devem aderir às condições de temperatura especificadas pelos regulamentos de verificação.
Atualmente, a temperatura padrão para salas de medição é de 20°C.
De acordo com o manual, a relação entre o coeficiente de expansão linear (a), mudança de temperatura e mudança de tamanho pode ser expressa pela fórmula (1):
Onde:
- a -coeficiente de expansão;
- ΔL – mudança de tamanho;
- L – tamanho do objeto;
- ΔT – variação de temperatura.
A mudança no tamanho de uma peça resultante de um desvio de temperatura de 20°C pode ser expressa pela fórmula (2):
Nesta equação, “t” representa a temperatura do objeto.
Quando a temperatura da peça de trabalho e da ferramenta de medição difere da temperatura padrão, o erro de medição causado pela temperatura é a diferença entre as alterações no tamanho. Isso pode ser calculado usando a fórmula (3):
Onde:
- ΔL é a mudança de tamanho;
- L – tamanho do objeto;
- a1, a2 – coeficiente de expansão linear do material da peça e da ferramenta de medição;
- t1 t2 -a temperatura da peça e da ferramenta de medição.
O coeficiente de expansão linear de um objeto é definido como a mudança no tamanho de uma unidade de comprimento (1 mm) em resposta a uma mudança de temperatura de 1 ℃ e é específico do material do objeto.
Por exemplo, considere um eixo de cobre com diâmetro de 100 mm e temperatura de 40°C, e um micrômetro de aço com diâmetro externo de 15°C. Se os coeficientes de expansão linear para o eixo de cobre e o micrômetro de aço forem 17,5 x10-6 e 11,5 x10-6 respectivamente, então a mudança na dimensão (△L) pode ser calculada da seguinte forma:
É evidente que a temperatura tem um impacto significativo no tamanho da peça e pode resultar em numerosos erros.
Portanto, ao utilizar instrumentos de medição, é aconselhável equilibrar a temperatura da peça de trabalho e da ferramenta de medição antes da medição para reduzir erros relacionados à temperatura.
O tempo de equilíbrio de temperatura necessário para cada ferramenta de medição durante a verificação é especificado nos regulamentos de verificação e especificações de calibração correspondentes.
Nota: O processo de trazer a temperatura da ferramenta de medição aparafusada e da ferramenta de medição padrão à consistência sob condições especificadas (como uma temperatura ambiente de (20 ± 6)℃) é referido como equilíbrio de temperatura.
2. Método para reduzir o erro de temperatura
(1) Meça a temperatura quando estiver próxima da temperatura padrão.
Em nosso trabalho, cumprimos rigorosamente os regulamentos relevantes para garantir a precisão. Antes da verificação ou calibração, solicitamos que os clientes forneçam os instrumentos de medição e a temperatura da sala de medição.
Os clientes muitas vezes exigem dados de medição imediatos e é importante que a temperatura seja levada em consideração ao obter esses dados.
(2) Ao realizar medições de campo, não remova o padrão para medição. Em vez disso, coloque o padrão e a peça de trabalho juntos em uma superfície grande e plana e meça depois de atingirem o equilíbrio térmico.
(3) Para evitar a influência da temperatura manual na peça de trabalho e nas ferramentas de medição, tome as precauções necessárias. Por exemplo, ao usar um micrômetro, segure-o com uma almofada isolante de calor. Se você suspeitar que o calor da sua mão foi transferido para o micrômetro, deixe-o descansar por um período de tempo antes de usá-lo ou verificá-lo.
(4) Ao medir objetos grandes ao ar livre, é necessário compensar a temperatura do material que está sendo medido para minimizar erros de temperatura. Use um instrumento de medição projetado especificamente para esta finalidade.
