温度对钢卷尺检定的影响探究

段丽颖

【关键词】温度；钢卷尺；检定

1 钢卷尺概述

钢卷尺是较为常用的长度计量器具，属于线纹工作计量器具的一种，按用途可以分为三种：1）普通钢卷尺，用于测量物体长度；2）测深钢卷尺，用于测量液体深度；3）钢围尺，主要用于测量物体的直径和周长。使用钢卷尺进行测量时，操作人员应将钢卷尺刻线对准目标区域，同时根据刻线之间的实际距离，确定长度基础量值，并复现相关测量工作。在对较大体积的物体或较长距离进行测量时，钢卷尺本身的精度会对测量结果的精确性产生影响，所以需要采取有效措施进行处理，以确保钢卷尺精度符合实际要求，避免在测量过程中出现严重偏差。在实际测量过程中，可能造成钢卷尺测量产生误差的影响因素较多，如钢卷尺本身存在的误差、测量数据误差、环境温度引发的误差等。为确保相关问题能够得到科学处理，需要明确误差产生的根源，并采取针对性的处理措施，消除产生误差的各种因素，进一步提高测量的精确性。

2 钢卷尺的检定

2.1 检定方法

对钢卷尺进行检定时，根据钢卷尺类型选择合适的检定方法，以确保检定结果的规范性、真实性，最大限度降低偏差情况出现的概率。在实际检定中，检定人员首先将被检钢卷尺进行固定，使其能在检定墩表面保持稳定并处于悬空状态。随后，检定人员根据钢卷尺本身的长度，在两侧放置符合规定拉力数据的重锤，进一步提升钢卷尺的稳定性。在钢卷尺进入完全静止状态后，检定人员即可记录两端实际读数以及温度，应进行三次重复测量，并取平均值作为最终记录数据。完成首次检定后，需要采用相同的操作方法再次重复检定流程，其中每次基础读数都应保证移动钢卷尺10 mm或以上，保证后续对准效果与读数效果能够达到要求，最大限度提高检定的可靠性与真实性。除此之外，钢卷尺进行三次检定的实际读数差应与检定回数之差相符合，避免影响检定结果的精確性。

2.2 检定环境

在对钢卷尺进行检定的过程中，应采取有效措施使检定环境符合检定规范的要求，以确保检定结果的精确度，降低出现不良问题的概率。在检定工作开始前，首先拉开钢卷尺，并放置在完全自然的条件下。在检定过程时，环境温度应处于20 ℃，上下浮动不超过10 ℃。同时，各次检定时温差不超过2 ℃，并保证周边风速处于2 m/s 以下的状态，确保检定环境够符合精确检定的需求。

2.3 检定测量点的设置

在设置检定测量点时，需要根据钢卷尺本身的长度差别，选择适当的测量点间隔。钢卷尺的长度一般分为20 m、30 m、50 m，在设置测量点时应保证每隔10 m存在1 个点位，同时总设置数量需要大于3。通过测量点位组成基础段落，使钢卷尺的长度能够处于均等状态，有效提高检定测量精度，降低出现偏差的可能性。

3 温度对钢卷尺检定的影响

3.1 钢卷尺检定受温度影响的原因

通常情况下，钢卷尺主要由具有一定弹性的钢带所构成，其通常为整条状，因此相对于正常钢带钢卷尺较为柔韧，受环境影响的可能性较高。钢条本身存在热胀冷缩的特征，因此若检定过程中环境温度存在差异，便有可能使钢条出现热胀冷缩现象，最终导致钢卷尺检定数据出现误差。因此，在钢卷尺检定过程中，需要明确环境温度对钢卷尺本身造成的热胀冷缩影响，确保相关问题能够得到有效控制，提高检定的精确性与可靠性。

3.2 温度影响钢卷尺检定的详细分析

对钢卷尺进行检定时，要明确温差的影响需要从测量模型入手，分析影响的实质。国际上规定的钢卷尺检定温度为20 ℃，温度误差通常指偏离20 ℃条件下引发的尺寸误差。由于工件本身所导致的误差与尺寸、工件实际长度、工件应用材料膨胀系数、工件实际温度存在紧密联系。在对钢卷尺进行检定的过程中，通常情况下可将I 级钢卷尺作为标准钢卷尺，在5 m长的钢卷尺检定台上，用分度值为0.01 mm的显微镜对比被测钢卷尺和标准钢卷尺的误差。通常情况下，检定误差的影响因素包括：标准钢卷尺实际应用长度、被检钢卷尺实际应用长度、被检钢卷尺的基础膨胀系数、被检钢卷尺的基础温度情况、标准钢卷尺的基础膨胀系数、标准钢卷尺的温度状态。在检定过程中，由于I 级别钢卷尺本身长度为5 m，若大于5 m，则需要采取分段检定措施，将误差进行累加处理，并按照每段5 m的条件进行计算。在这种情况下，标准钢卷尺与被检定钢卷尺的实际长度具有相等特征，可以进一步简化实际分析流程。

根据产生温度误差的实际情况，能够明确相关影响因素存在以下五种情况：第一，在标准钢卷尺与被检钢卷尺实际温度均为正常20 ℃的情况下，温度所导致的尺寸误差可以视为0。第二，若标准钢卷尺与被检钢卷尺的制造材料一致，同时温度也一致的情况下，环境温度引发的尺寸误差与热膨胀系数、温度条件成正比关系。第三，在标准钢卷尺、被检钢卷尺材质以及温度条件不一致的情况下，温度所导致的尺寸误差、热膨胀系数与钢卷尺之间的温度差成正比关系。第四，在标准钢卷尺与被检钢卷尺应用材质存在差异，但温度条件一致的情况下，环境温度所导致的尺寸误差与钢卷尺的热膨胀系数、温度条件成正比关系。第五，在标准钢卷尺与被检钢卷尺材质存在差异、温度条件同样存在差异的情况下，环境温度所导致的尺寸误差与钢卷尺之间的热膨胀系数以及钢卷尺的温度差成正比关系。通过分析相关情况能够明确，环境温度对钢卷尺检定具有不可忽视的影响。因此，需要进一步探究降低钢卷尺受环境温度影响的方法，尽可能降低钢卷尺检定结果出现偏差的可能性，通过采取相应措施有效强化钢卷尺检定质量。

4 降低温度对钢卷尺检定影响的措施

4.1 确保检定环境温度处于正常范围内

JJG 4—2015《钢卷尺》检定规程对钢卷尺检定温度以及平衡温度均提出了明确的要求。通常情况下，I 级钢卷尺在检定时应保证环境温度处于20 ℃，上下浮动不超过5 ℃。II 级钢卷尺在检定时需要保证环境温度处于20 ℃，上下浮动不超过8 ℃。常规钢卷尺的热膨胀系数相对较低，环境温度可能对检定有较为显著的影响，继而造成测量结果产生严重偏差。因此，需要采取有效措施，确保实验室环境内的温度能够维持在规定范围内，尽可能降低其产生的负面影响。

4.2 采取恒温放置平衡措施

由于钢卷尺以及检定时所用的检定台所处区域通常较为复杂，因此周边空气的热传导、比热、热容量等参数均会对实际测量结果造成影响。为提高钢卷尺检定工作的精确性，在开展钢卷尺检定工作前，需要保证工具处于规定温度条件下，通过恒温放置方式进行处理。处理时间需要大于4 小时，尽可能削减标准化钢卷尺与被检定钢卷尺温度差造成的主要影响，从根源层面提高检定工作的可靠性。

4.3 避免人体影响

人体的温度对检定也会带来一定影响。由于规程要求检定过程中需要保证温度处于20 ℃，而人体本身温度为37 ℃，所以，人体产生的热辐射最终对检定结果的准确性造成影响。因此，需要尽可能减小人体温度的影响，采取有效保障措施。例如，在检定过程中要求检定人员配套手套，并禁止直接接触钢卷尺。通过采取此类措施，可以显著提高检定的精确性，避免人体温度对检定结果造成显著偏差。

4.4 防范温差产生

检定环境内存在的冷热源也会对检定结果造成影响，由于检定消耗时间相对较长，因此需要避免阳光直射检定台。同时，也应避免将检定台放置在出风口位置，防止局部温度差异的产生。

5 结语

综上所述，钢卷尺检定工作容易受到环境温度影响。依据JJG 4—2015《钢卷尺》检定规程，通过对检定流程进行详细分析，明确需要采取的应对措施。通过科学部署，从根源上提高检定精确性，对后续工作展开具有正面影响意义，有利于钢卷尺测量的科学应用。