测量时需要注意哪些环境因素？看完这篇你就知道了

温度变化导致的物质变形、空气中的灰尘可能会在测量仪器可动部位形成摩擦等，因此环境差异会对测量造成较大的影响。下面就来说说测量时需要注意的环境因素。

☞室温条件

要实现高可靠性的测量，必须考虑到实施测量地点的环境。对于测量地点而言，温度与清洁度是最为关键的因素。关于温度及湿度，ISO规定标准环境应满足“温度20℃”的条件。
加工材料会因温度变化而发生热膨胀，因此必须在需要进行精密测量的房间，对室温进行严格管理。某些机械加工制造商甚至会以0.1°C为单位，对室温进行严密的管控。

温度管理在精密测量中必不可少

☞ 环境清洁度

测量环境的清洁度也是实现精密测量的重要条件。如果空气中的尘埃进入测量仪器内部，可能会导致可动部位磨损。一旦灰尘被夹入测量目标物与测量仪器之间，或许会妨碍准确测量的开展。
会出现在生产现场的灰尘种类，包括加工产生的砂粒、金属粉、作业服上脱落的纤维、毛发等。这些灰尘可能会导致次微米等级以上的误差，因此必须在日常作业中尽量保持环境的清洁。

☞ 温度与测量

物体的体积会因为热膨胀而发生改变，温度波动还会导致长度的变化。因此，即使是同样规格的物体，其长度也会因测量时的温度变化而产生差异。如下表所示，热膨胀的比例因材质而异。

材质与热膨胀系数示例：

在测量物体的长度时，必须考虑温度条件。根据国际标准化组织的规定，测量时的“标准温度”为20°C。
测量对象来自室温不同的房间时，温度不会迅速发生变化，因此通常需要静置1小时以上，使温度达到平衡。此外，当测量时的温度并非20°C时，必须计算误差，进行校正。
热膨胀不仅会影响测量目标物，还会发生在测量仪器上，因此无论如何都必须维持标准温度。

必须使温度达到平衡

☞ 物体的刚性

在对物体施加外力时，物体抵抗变形的性质被称为“刚性”。而当外力消失后，物体恢复原状的变形则被称为“弹性变形”。外力与弹性变形之比，就被称为“杨氏模量”。

材质与杨氏模量的示例：

杨氏模量越小，刚性越低，越容易发生变形。例如，用千分尺测量杨氏模量较小的物体时，过度紧固螺丝会导致变形，可能无法进行准确测量。

杨氏模量较小的物体在过度紧固时会发生变形

☞ 测量值的评估

评估测得的值，并不是一件简单的事情。测量值并不等同于真值，必定会包含误差，因此在评估其可靠性时存在一定的难度。过去，在评估可靠性时都会以真值为基准，结合测量值的偏差（系统误差）与波动（偶然误差），实施综合评估。
但是，由于计算真值的难度很高，测量值的评估也千差万别，从统计学角度判断测量结果可靠性的方法应运而生。这就是“不确定度”的概念。通过统计处理推测误差，明确真值所处的范围。
例如，对于加工金属棒长度的测量值，将尺寸表示为200 mm、不确定度±0.01 mm、可靠度95％。代表真值具备95％的可靠度，处于199.99至200.01 mm之间。

目前这种表述方式，已经被广泛用于以国际标准化组织（ISO）为代表的国际规范中。

☞ 测量仪器的校正

所谓校正，就是利用标准器，求出测量仪器示数值与真值之间的关系。通过接受标准机的校正，可以确保测量仪器的可靠性。
实施校正的时机，基本分为测量仪器使用前和使用后2次。若需经常使用测量仪器，实施定期校正，应当提前决定周期，并根据周期进行校正。上述周期就是“校正周期”。决定周期时，应基于制造商的推荐值，再结合测量仪器的使用频率进行综合判断。

可靠测量的基础

☞ 实施校正的方法

实施校正的方法分为许多种。实际操作中可根据公司内部情况，选择最合适的方法。

☞ 仪器检查与仪器误差

和其他设备一样，随着使用时间的增加，测量仪器也会发生齿轮等部件磨损、测量面损耗的问题。这可能会导致原本能够发挥的精度无法得到维持。
测量仪器所具备的精度被称为“仪器误差”。由于仪器误差会对测量值的偏差造成影响，必须通过定期检查（定期校正）确认是否存在异常。

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关键词：测量、环境、仪器、温度、测量仪