Skip to content

Measurement error when part and measuring tool expand differently

How much does my measuring tool show wrong because the item and tool are not the same material?

Answer: A dimension on the drawing applies at 20 °C. If the piece and measuring tool are the same temperature but not 20 °C, they both expand. It's the difference in their coefficient of expansion that gives the error. An aluminium piece measured with a steel micrometre in a workshop at 26 °C therefore reads too large. The calculator works out the error and the dimension the piece has at 20 °C.

Formula

Fejl ≈ L × (α_emne − α_måler) × (t − 20 °C)

Mål ved 20 °C = aflæst mål − fejl

If α is the same (steel measured with steel), the error cancels out regardless of temperature

ISO 3650 kræver α = (11,5 ± 1) · 10⁻⁶/K for endemål af stål

Symbols and units in the formula
SymbolMeaningUnit
maaltMeasured dimensionmm
alfa_emneItem's material (α)×10⁻⁶/K
alfa_maalerMeasuring tool's material (α)×10⁻⁶/K
tempShared temperature for piece and tool°C
=The reading is too large byµm
=Item's dimension at 20°Cmm
=For comparison: error if only the workpiece was warmµm

Validity and source

Source
ISO 1 (referencetemperatur 20 °C) + ISO 3650 (endemål af stål: α = 11,5 · 10⁻⁶/K)

Does not apply when

  • Gaelder kun nar emne og vaerktoj har HELT samme temperatur. Et emne der lige er kommet af maskinen, er varmere end vaerktojet, og sa er fejlen storre. Lad emnet udligne i malerummet.

Worked example

The calculator's own default values inserted. The figures are calculated with exactly the formula the tool uses.

Substituted

  • Measured dimension100 mm
  • Item's material (α)23 ×10⁻⁶/K
  • Measuring tool's material (α)11.50 ×10⁻⁶/K
  • Shared temperature for piece and tool26 °C

Giver

  • The reading is too large by6.9 µm
  • Item's dimension at 20°C99.9931 mm
  • For comparison: error if only the workpiece was warm13.8 µm

The calculator itself is locked

Create a free user account to unlock all articles, calculators, templates and range — and get access to quizzes and classes. It takes less than a minute: name, email and a password. No payment card.

Want to try something first? See what you can use without an account — the junior zone, the encyclopedia, the videos and more.

Sådan bruger du den

Måler du en aluminiums- eller messingdel med stålmikrometer i et værksted, der ikke er 20 °C, viser du forkert, selv om emne og mikrometer har samme temperatur. Beregneren regner fejlen og emnets mål ved 20 °C.

Step by step

  1. Aflæs målet.
  2. Vælg emnets og måleværktøjets materiale.
  3. Mål temperaturen på emne og værktøj.
  4. Træk fejlen fra aflæsningen, eller lad emnet temperere i målerummet.

Typical errors

  • At tro, at samme temperatur betyder ingen fejl.
  • At holde mikrometeret i hånden længe, så det bliver varmere end emnet.
  • At måle et emne lige fra maskinen.

Examples from everyday life

Aluminiumsdel i et varmt værksted

Du måler en 100 mm aluminiumsdel med en stålmikrometer. Værkstedet er 26 °C.

Measured dimension
100 mm
Item's material (α)
Aluminium (23)
Measuring tool's material (α)
Steel: micrometer, calliper, end gauge (11.5)
Shared temperature for piece and tool
26 °C

It means: Aflæsningen er for stor med 6.9 µm. Ved 20 °C er emnet 99.9931 mm. Var mikrometeret koldt, ville fejlen være 13.8 µm.

Messingbøsning om vinteren

En 50 mm messingbøsning måles med stålværktøj i et køligt værksted på 16 °C.

Measured dimension
50 mm
Item's material (α)
Brass (19)
Measuring tool's material (α)
Steel: micrometer, calliper, end gauge (11.5)
Shared temperature for piece and tool
16 °C

It means: Fejlen er -1.5 µm. Et negativt tal betyder, at aflæsningen er for lille, fordi værkstedet er under 20 °C. Ved 20 °C er målet 50.0015 mm.

Rule of thumb

Aluminium målt med stål: ca. 1 µm pr. 100 mm pr. 1 °C fra 20 °C.

How to check the answer

Stål målt med stål giver 0 fejl ved alle temperaturer.