請問各位玻璃,鐵(精密0級快規)的膨脹係數?

Question

我在玻璃上蝕刻了15個刻畫.間距為10mm,且精度經過國家實驗室在20度的認證,誤差值不超過0.001mm
我想請問各位
當時我的環境溫度為26度,玻璃表面當時溫度為26度
我測得在10mm.50mm,100mm,150mm的位置都誤差不到0.002mm
但是依照玻璃膨脹係數理論
在150的位置(150*9*10-6*6=0.005mm)
我應該相信第一次所測得的結果,還是要再加上我的0.005mm膨脹係數呢?
且再請問各位,
鐵(150mm的精密0級快規)已室溫26度,工件表面溫度25度
當時它的膨脹係數應該為多少?

Answer 1

目前測長常用有(雷射干涉儀，測長儀)，(標準玻璃尺，塊規)等....相關相互驗證之儀器或量具，所以經密等級均依需求而定，但絕對都是在實驗室或較佳環境認證,若一般作業環境使用應稱為"量具" 。 所以得到膨脹係數之後還得以儀器做驗證 ，因此26度的膨脹係數是算出來的，但你得將測量儀器器差加進去(環境)。
矽質玻璃的膨脹係數(20度) = 8.5*10^-6/ ° C。但由於你的刻化為蝕刻製程所以表層仍有鍍上一層鉻膜若要更精密之數據也得注意一下，鉻膜之應變量。
鋼質塊規的膨脹係數 (20° C) = 11.5*10^-6/ ° C(陶瓷塊規也有膨脹係數接近的喔(20° C) =10*10^-6/ ° C)
常見氦氖雷射干涉儀則會受溫度、溼度、大氣壓力等外在變數影響。

我應該相信第一次所測得的結果,還是要再加上我的0.005mm膨脹係數呢?
你可以多測幾次(3次以上)~但是你的設備需與被測物整體環境同溫，所以不需再去加膨脹係數(設備已經和標準件同溫了)因此你可以信任你的首次量測值。
再者標準尺驗證等級絕對比塊規還要嚴謹，所以不要異質相較，若堅持要比建議以00級陶瓷塊規(材質ZTA30%ZrO2)膨脹係數=8.5*10^-6/ ° C或許變數接近後你就不用傷腦筋了。

20變26度喔150mm*11.5*10^-6*6° C=0.01035mm(但是你的測長儀器若也是相同環境也絕對不會測得150.01035mm的喔)

Answer 2

玻璃會膨脹, 量具也會膨脹, 而且玻璃膨脹比量具少, 因為量具一般都是鐵或鋼類等金屬製成的, 所以這誤差的算法應該是量具的膨脹量減去玻璃的膨脹量, 也就是 :
150*0.0000115*6-150*0.000009*6=0.00225
這個數據剛好符合你測出來的數字..

Answer 3

鐵(150mm的精密0級快規)，請問是什麼材質的鐵？知道材質才好查它的膨脹係數。
請問塊規是什麼廠牌型號？

2006-09-17 19:12:05 補充：
0級1級2級3級是塊規精密度，與膨漲係數無關，膨脹係數與材質有關。

2006-09-19 03:55:13 補充：
玻璃的膨脹係數因材質成份而異，已知的從 3到 11都有，一般矽玻璃的膨脹係數(20度) = 8.5*10^-6/ ° C。
鐵(150mm的精密0級塊規)，不知道材質，一般塊規的鐵的膨脹係數 (20° C) = 11.5*10^-6/ ° C。 ° C
用已膨脹的塊規測已膨脹的玻璃，誤差因素太多了，塊規本身就已經不準了，要先把塊規換算回到 (20° C) 。

2006-09-19 12:49:38 補充：
一般塊規的鋼的膨脹係數 (20° C) = 11.5*10^-6/ ° C

2006-09-21 19:46:56 補充：
[ 補充意見 ] 大員 ( 初學者 5 級 ) 2006-09-19 13:31:01 發表姿勢專家不要亂答

有沒有亂答請參考http://www.gagesgalore.com/Starrett/Gage_Blocks_Tolerances.htm 最後一個表