التركيبة المادية لل قياس العجلات الأرضية يلعب دورًا حاسمًا في كيفية تفاعلهم مع تقلبات درجات الحرارة. عند تصميم هذه العجلات، يعطي المصنعون الأولوية للمواد ذات معاملات التمدد الحراري المنخفضة، مما يعني أن المواد لا تتوسع أو تتقلص بشكل كبير مع التغيرات في درجة الحرارة. غالبًا ما يتم استخدام مواد مثل الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ وبعض المواد المركبة في المكونات الهيكلية لقياس العجلات الأرضية نظرًا لاستقرارها الحراري. تم تصميم هذه المواد لتحمل التغيرات البيئية دون تغيرات كبيرة في الأبعاد، مما يضمن احتفاظ عجلة القياس بمحيط ثابت وأداء دقيق. يؤدي استخدام هذه المواد إلى تقليل مخاطر أخطاء القياس الناجمة عن التشوهات الناجمة عن درجة الحرارة في هيكل العجلة، وهو أمر مهم بشكل خاص في التطبيقات الدقيقة مثل المسح والبناء والاستخدامات الصناعية الأخرى.
تتكون العجلة نفسها عادةً من مداس مصنوع من مواد أكثر مرونة مثل المطاط أو البلاستيك أو اللدائن المتخصصة. تتمتع هذه المواد بدرجة معينة من المرونة، مما يسمح للعجلة بالتكيف مع التغيرات الطفيفة في الحجم بسبب التأثيرات الحرارية. على سبيل المثال، يميل المطاط إلى الحفاظ على قوة الجر حتى عند تعرضه لدرجات حرارة منخفضة أو عالية. ومع ذلك، فإن مرونة مادة المداس تسمح لعجلة القياس بالحفاظ على قدرتها على الإمساك بالسطح بشكل فعال على الرغم من تمدد أو انكماش مكونات العجلة. يتم اختيار مادة المداس بعناية لتحقيق التوازن بين المرونة والجر والمتانة مع مراعاة درجات الحرارة القصوى.
غالبًا ما تتميز العجلات الأرضية عالية الجودة بعناصر تصميم تعويضية لتقليل تأثيرات التمدد الحراري أو الانكماش على أداء العجلة. قد تتضمن هذه التصميمات مكونات قابلة للتعديل، مثل المحاور المتداخلة أو القابلة للتوسيع، والتي تسمح بتغيير قطر العجلة أو محيطها لاستيعاب التأثيرات الحرارية. وهذا يضمن أن تحافظ العجلة على ثباتها الهندسي وأن تظل القياسات دقيقة على الرغم من تغيرات درجة الحرارة. تم تصميم بعض عجلات القياس أيضًا بميزات يمكنها الحفاظ على توتر ثابت على إطار العجلة أو محورها، مما يساعد على منع تزييف أو تشويه هيكل العجلة بسبب التغيرات الحرارية.
لضمان الدقة في مختلف الظروف البيئية، تتم معايرة العديد من عجلات القياس الأرضية المتقدمة لمراعاة التناقضات المحتملة الناجمة عن تقلبات درجات الحرارة. قد توفر الشركات المصنعة مخططات معايرة أو إرشادات تعويض للمستخدمين لضبط القياسات بناءً على درجة الحرارة المحيطة. على سبيل المثال، يمكن للمستخدم الذي يعمل في ظروف شديدة البرودة تطبيق عامل تصحيح لمراعاة الانكماش الطفيف في قطر العجلة، بينما في المناخات الحارة، قد يقوم المستخدم بضبط أي توسع في مادة العجلة. توفر بعض النماذج الرقمية المتطورة لعجلات القياس تعويضًا آليًا لدرجة الحرارة، مما يسمح للمستخدم بإدخال درجة الحرارة وقت الاستخدام، وسيقوم النظام بضبط القراءات وفقًا لذلك.
في حين أن معظم عجلات القياس الأرضية مصممة للتعامل مع تقلبات درجات الحرارة، إلا أن التغيرات الشديدة أو السريعة في درجة الحرارة قد يكون لها تأثير على دقة القياس. يؤدي التعرض للحرارة إلى تمدد المواد مثل المطاط أو البلاستيك، مما يؤدي إلى زيادة محيط العجلة. يمكن أن تتسبب درجات الحرارة الباردة في انكماش المواد، مما يؤدي إلى انخفاض قطر العجلة قليلًا. وهذا يمكن أن يؤدي إلى أخطاء طفيفة في القياس، وخاصة على المسافات الطويلة. على سبيل المثال، قد يؤدي التمدد الطفيف للعجلة بسبب الحرارة إلى تغطية العجلة لمساحة أكبر قليلاً من المساحة المقصودة، في حين أن الانكماش في الظروف الباردة قد يؤدي إلى التقليل من المسافة المقطوعة.
