如何正确选择计量器具

　　在企业的生产实践中,计量人员也常常会遇到这样一个问题:某一被测量的允许误差已经确定,如何正确选择计量器具,才能恰当地满足测量要求呢?下面就对这一问题作一探讨。

　　1　计量器具的选择原则

　　计量器具的选择原则主要有两个:①保证测量的精确度,即满足测量的精度要求;②争取测量的经济性,即尽力降低生产成本。从原则①来看,我们选择的计量器具精度越高越好,而原则②则要求我们尽量使用精度较低的计量器具。因为,计量器具精度的高低往往是同制造成本成正比的;而且,高精度的计量器具必然又要求测量人员有较高的技术水平与其匹配;使用高精度计量器具的方便性多数情况下不及低精度计量器具,检验时间往往又比较长,而这正与我们的经济性原则相背。一般来说,我们选取的应该是:能满足精度要求而精度又较低的计量器具。

　　2　计量器具的选择

　　计量器具的具体选择可分为两种情况:直接测量和间接测量。

　　(1)　直接测量　对于直接测量来说,计量器具的选择还是比较简单的。根据微小误差取舍原则,选择高一级精度的计量器具时,其误差一般应小于被测量允许误差的1/3～1/10。

　　(2)间接测量　间接测量指的是通过直接测量与被测参数有已知关系的其他量从而得到该被测量值的测量。它的精度取决于有关参数的测量精度,并与所依据的算式有关。

　　设被测量与各参数的函数关系为:

　　y=f(x1,x2,…,xn)

　　式中y为被测量,x1,x2,…,xn为各个直接测量参数,n为参数个数。

　　设被测量允许误差为δ;各有关参数极限误差为δ1,δ2,…δn;并设a1,a2,…,an为各相应参数对被测量的误差传递系数,一般来说有:

　　其中ai的数值据式y=f(x1,x2,…,xn)可得出:

　　为函数y对xi的偏导数。

　　我们先按等作用原则分配误差,即认为各个局部误差(aiδi)对函数误差的影响相等,则有:

　　据此极限误差,我们可选择出符合精度要求的计量器具。

　　然而根据上式来选择计量器具仍有不合理的地方,因为各个δi值有可能差别较大,要根据它选择多种计量器具显然也是不可能的。这就需要我们根据具体情况对误差进行调整,对难于实现测量的误差适当扩大,对易于实现测量的误差尽量缩小,从而选择最适当的计量器具实现测量。

　　举例:测圆柱体的体积时,可间接测量圆柱直径D和高度h,据公式求得体积。若要求测量体积的相对误差在6‰以内,选择何种计量器具来测量直径D和高度h合适呢?已知D和h的公称值为:

　　D0=20mm,h0=50mm

　　据上述条件可得到体积