20℃ 길이 온도보정 계산기 (ISO 1 Temperature Compensation)
측정값과 공작물·측정기 온도, 두 재료의 선팽창계수를 넣으면 ISO 1 기준온도 20 ℃ 로 환산한 길이와 보정량, 보정 불확도를 계산하고 보정 전후 기준 충족 여부가 바뀌는 항목을 찾아 줍니다. 재료 목록은 NIST 게이지 블록 핸드북 값을 쓰고, 여러 항목을 한 번에 환산해 보고서와 CSV 로 받을 수 있습니다. 온도 변화로 부품 길이·끼워맞춤 틈새가 얼마나 바뀌는지는 열팽창 계산기에서 구하세요.
계산 근거
ISO 1 표준 기준온도 20 ℃. L20 = 측정값 × (1 + α측정기(t측정기 − 20)) ÷ (1 + α공작물(t공작물 − 20)), 측정기 눈금은 20 ℃ 에서 교정됐다고 봅니다. 보정 불확도는 NIST Monograph 180 식 3.4(ΔL = α·L·δT + δα·L·ΔT)를 공작물·측정기에 적용한 최악합입니다. 선팽창계수 기본값은 NIST Monograph 180 표 3.2(20 ℃)이며, 사내 경고 기준은 사용자 입력입니다. 규격 원문이 아닌 실무 참고용 도구입니다. 인증·심사 판단은 인증기관과 규격 원문을 확인하세요.
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자주 묻는 질문 (FAQ)
왜 길이는 20 ℃ 기준으로 환산하나요?
국제 규격 ISO 1 은 기하학적 제품 사양(GPS)과 치수 검증의 표준 기준온도를 20 ℃ 로 정합니다. 도면 치수는 20 ℃ 에서의 길이를 뜻하므로, 다른 온도에서 잰 값은 20 ℃ 로 되돌린 길이로 판정해야 공급사·고객·측정실 사이의 결과가 맞습니다.
온도보정 식은 무엇인가요?
재료는 온도가 오르면
ΔL = α × L × ΔT 만큼 늘어납니다(α: 선팽창계수). 측정기 눈금도 함께 늘어나므로, 이 도구는 L20 = 측정값 × (1 + α측정기 × (t측정기 − 20)) ÷ (1 + α공작물 × (t공작물 − 20)) 으로 환산합니다. 1차 근사로는 보정량 ≈ −측정값 × (α공작물 × Δt공작물 − α측정기 × Δt측정기) 입니다.NIST 예제로 확인할 수 있나요?
NIST Monograph 180 은 25 ℃ 에서 강 게이지 블록(α 11.5)으로 100 mm 알루미늄 부품(α 24)을 재는 예를 듭니다. 20 ℃ 에서 정확히 100 mm 인 부품은 25 ℃ 에서 (24 − 11.5) × 10⁻⁶ × 100 × 5 = 6.25 µm 크게 읽힙니다. 이 도구에 측정값 100.00625, 25 ℃, 알루미늄·강 게이지 블록 25 mm 미만을 넣으면 20 ℃ 환산값 100.0000 mm 가 나옵니다.
강 부품의 선팽창계수는 얼마를 넣어야 하나요?
강은 강종과 열처리에 따라 선팽창계수가 다릅니다. NIST 표의 11.5 는 게이지 블록 강(25 mm 미만)의 값이고, 같은 표에서 500 mm 블록은 10.6 입니다. 부품 소재의 성적서나 소재 규격에 적힌 20 ℃ 근처 값을 직접 넣으세요. 공작물과 측정기가 모두 강이면 보정량 대부분이 상쇄됩니다.
보정 불확도는 어떻게 계산하나요?
NIST Monograph 180 식 3.4 처럼 온도계 불확도에 의한 항(α × L × δT)과 선팽창계수 불확도에 의한 항(δα × L × ΔT)을 더한 최악합으로 계산합니다. 공작물과 측정기를 같은 온도계로 같은 온도에서 쟀다면 온도 오차가 두 물체에 같이 작용하므로 온도 항은 |α공작물 − α측정기| × L × δT 로 줄어듭니다. 측정 불확도 전체를 합성할 때는 이 값을 한 성분으로 넣으세요(측정불확도 계산기).
보정으로 판정이 바뀌면 어떻게 하나요?
보정 전 값으로는 기준 미달인데 20 ℃ 환산값은 기준 충족인 경우가 흔합니다(예시의 길이 A). 이때 측정 온도, 쓴 선팽창계수, 환산값을 성적서에 함께 적고, 온도보정 적용 여부를 고객과 미리 합의해 두세요. 판정이 바뀌는 항목이 잦으면 측정 전 온도 안정 시간을 늘리는 편이 근본 대책입니다.
사내 기준 10% 는 어떤 값인가요?
보정량이 공차 폭의 몇 % 를 넘으면 측정 환경을 다시 보도록 알리는 경고 기준으로, 규격 값이 아니라 사용자가 정하는 사내 기준입니다. 기본값 10% 는 예시이므로 측정실 관리 규정에 맞게 바꾸세요. 측정 불확도와 공차의 비율은 측정기 정밀도 비(TUR) 계산기로 따로 볼 수 있습니다.
이 도구의 한계는 무엇인가요?
선팽창계수가 온도에 따라 일정하다고 보는 1차 모델이라, 20 ℃ 에서 크게 떨어진 온도(±30 ℃ 넘게)에서는 오차가 커집니다. 부품 안의 온도 차이(온도 기울기), 측정 중 손 열, 측정력에 의한 탄성 변형은 계산하지 않습니다. 플라스틱처럼 흡습·이력에 따라 치수가 바뀌는 재료는 온도보정만으로 부족합니다. 판정을 좁혀 오판정 위험을 관리하려면 가드밴드 계산기를 함께 쓰세요.
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