Батрак А.П. Метрология

Подождите немного. Документ загружается.

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

Лабораторная работа № 2 Поверка гладкого микрометра типа МК



Метрология. Лаб. практикум -71-

4. Определение погрешности микрометра.

Средства поверки – плоскопараллельные концевые меры длины образ-

цовые класса точности 3 по ГОСТ 9038-90; плита исполнения 2 класса точно-

сти 1 размером 250х250 мм по ГОСТ 10905–75.

Погрешность микрометров типов МК, МЛ, МП, МТ определяют в пяти

(не менее) равномерно расположенных точках шкалы микрометра путем

сравнения показаний с размерами концевых мер длины. Точки, в которых ре-

комендуется производить проверку, микрометров, указ

аны в табл. 2.2

Погрешность микрометров не должна превышать значений, установ-

ленных в ГОСТ 6507–78 табл. 2.2

Допускается наличие в обращении и выпуск из ремонта микрометров с

погрешностью, превышающей значения, указанные в ГОСТ 6507–78 для

класса точности 2, но не более чем в два раза; о чем делается соответствую-

щая отметка в документах о поверке.

Таблица 2.2

Допускаемые величины погрешности измерений для гладких микрометров

Диапазон

намере-

ний мик-

рометров,

мм

Шаг мик-

рометриче-

ского вин-

та, мм

Рекомендуемые номинальные

значения размеров концевых

мер длины, используемых при

поверке, мм

Допускаемая

погрешность

измерения

1-й кл. 2-й кл.

0–5 1,0 1,00; 2,00; 8,00; 4,00; 5,00 До 25 мм – ±2 мкм,

свыше 25 мм

до100 мм – 2,5мкм

До 100 мм –

±4 мкм

0–10

2,00; 4,00; 6,00; 8,00; 10,00

0–25

5,00; 10,00; 15,00; 20,00; 25,00

0–10 0,5 2,00; 4,00; 6,00; 8,00; 10,00;

0–25

5,12; 10,24; 15,36; 21,50; 25,00

Отчет о лабораторной работе должен содержать

1. Название и цель работы.

2. Заполненную табл. 1.1

1. Назнач

ение и устройство гладкого микрометра.

2. Условия поверки гладких микрометров.

4. Контролируемые параметры и методика поверки микрометра.

5. В чем заключается условие годности микрометров?

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ



Метрология. Лаб. практикум -72-

№

Ознако

миться с устройством и работой длинномера и основными эле-

ментами его поверки. Изучить методику поверки отдельных операций. При-

обрести навыки в работе с контрольно-измерительными приборами.

Длинномеры предназнач

ены для линейных измерений абсолютным ме-

тодом. В длинномере применен метод Аббе, т. е. основная линейная шкала

прибора является продолжением измеряемого размера. Метод измерений на

длинномере контактный.

На масси

вном основании 1 прибора (рис. 3.1

) расположен предметный

столик 2 и жестко закреплена стойка 3. По стойке вращением гайки 4 может

устанавливаться на требуемой высоте и закрепляться винтами 5 кронштейн 6.

Рис. 3.1. Вертикальный длинномер ИЗВ-1

В кронштейне при отстопоренном винте 7 свободно двигается измери-

тельный шпиндель 8, опускающийся под собственным весом и поднимаемый

за гирьку 9.

На нижнем конце шпинделя укреплен измерительный наконечник 10.

Второй конец шпинделя при помощи стальной ленты 11 и блочной системы

соединен с противовесом. Противовес помещен в масляной ванне (внутри

полого цилиндра 12) для того, чтобы подъем и опускание шпинделя проис-

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

Лабораторная работа № 3 Поверка вертикально оптического длинномера ИЗВ-1



Метрология. Лаб. практикум -73-

ходили плавно без ударов. Измерительное усилие регулируется плоскими

разновесами 13, надеваемыми на выступ верхней части шпинделя.

Прибор питается электрическим током напряжением 6 В, который по-

дается электрической лампочке, закрепленной в патроне 14 через понижаю-

щий трансформатор 15.

Отсчет показаний прибора осуществляется с помощью отсчетного мик-

роскопа. Визуальное наблюдение осуществляется в окуляр 16. Вращение

двойной спирали происходит колеси

ком 17. Настройка на нулевое положе-

ние осуществляется маховиком 19 и стопорится стопорным винтом 20.

Техническая характеристика вертикального длинномера ИЗВ-1

Пределы измерения по шкале прибора, мм 0–100

Пределы измерения прибора в целом, мм 0–200

Цена деления прибора, мм 0,001

Перед начало

м измерения необходимо настроить вертикальный длин-

номер на нуль. Для этого ослабьте стопорный винт 7 (рис. 3.1

) и, придерживая

за гирьку 9, опустите шпиндель 8 до касания наконечником 8 плоскости стола

2. Колесиком 17 установите круговую шкалу 3 (рис. 3.2

) на нуль. При этом

изображение нулевого штриха миллиметровой шкалы должно расположиться

симметрично между линиями двойной спирали.

Если нулевой штрих не находится в таком положении, то, отпустив

стопорный винт 20 (рис. 3.1

), находящийся с левой стороны окуляра (для на-

глядности он показан справа), вращением маховика 19, установите милли-

метровый штрих симметрично между линиями двойной спирали. Стопорный

винт 20 зажать. При измерении шпиндель 8 поднимите за гирьку 9. На пред-

метный столик 2 установите измеряемую деталь и шпиндель плавно опустите

до касания наконечником 10 измеряемой детали.

Затем, глядя в окуляр 16, вращением колесика 17 охвати

те ближайшей

двойной спиралью 4 (рис. 3.2

) миллиметровый штрих 1, находящийся в зоне

шкалы 2 десятых долей миллиметра. Отсчет снимают по миллиметровой

шкале 1 (46 мм в примере на рис. 3.2

), шкале 2 десятых долей миллиметра

(0,3 мм) и круговой шкале 3 (0,062 мм). Итого, получим размер 46,362 мм.

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

Лабораторная работа № 3 Поверка вертикально оптического длинномера ИЗВ-1



Метрология. Лаб. практикум -74-

Полный набор операций, выполняемых при поверке вертикального

длинномера, перечень средств поверки с указанием их нормативно-техни-

ческих характеристик и методика выполнения операций приведены в ГОСТ

8.114–74. Данная лабораторная работа предусматривает выполнение трех

наиболее важных и показательных операций.

1. Определение отклонения от параллельности плоскости измери-

тельного наконечника относительно плоскости стола.

Средства поверки – плоскопараллельная концевая мера длины разме-

ром 5–10 мм второго класса по ГОСТ 9038–90.

Последовательность выполнения операции:

1.1. Вставьте в шпиндель 1 (рис. 3.1

) длинномера наконечник диамет-

ром 8 мм с плоской измерительной поверхностью.

Рис. 3.3 Схема измерения отклонения от параллельности плоскости

измерительного наконечника относительно стола

1.2. Концевую меру длины размером от 5 до 10 мм установите в поло-

жение 1, как указано на рис. 3.3

. Снимите показания прибора.

Помещая последовательно концевую меру в положения 2, 3, 4

Рис. 3.2. Спиральный нониус длинномера (размер 46,32)

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

Лабораторная работа № 3 Поверка вертикально оптического длинномера ИЗВ-1



Метрология. Лаб. практикум -75-

рис. 3.3снимайте показания прибора. Результаты занесите в табл. 3.1.

1.4. Определите действительное отклонение параллельности плоскости

измерительного наконечника относительно плоскости стола, как разность

между наибольшим и наименьшим показаниями длинномера.

Таблица 3.1

Результаты измерения отклонения от параллельности плоскости

измерительного наконечника относительно плоскости стола

Номер положе-

ния концевой ме-

ры

Показания

длинномера, мм

Отклонение

от параллельности, мм

Заключение

о годности

действительное допустимое

1.5. Дайте заключение о годности по данному параметру, учитывая, что

допустимое значение отклонения от параллельности равно 0,0005 мм.

2. Определение среднего квадратического отклонения результата

наблюдений длинномера.

Средства поверки – плоскопараллельные концевые меры длины разме-

ром 10 и 100 мм первого класса по ГОСТ 9038–90.

Последовательность выполнения операций:

2.1. В шпиндель 8 прибора вставьте наконечник 10 со сферической из-

мерительной поверхностью.

2.2.

На стол 2 прибора установите концевую меру длины размером 10 мм.

Затем 10 раз поднимайте и опускайте за гирьку 9 измерительный стержень и

отсчитывайте показания прибора при прямой и обратной наводках двойной

спирали. Результаты занесите в табл. 3.2

Рассчитайте среднее квадратическое отклонение τ по формуле

∑

−

)

(

где n – количество показаний прибора; χ

– показание прибора.

Среднее арифметическое значение для

показаний определите по сле-

дующей зависимости:

2.4. Установите на стол концевую меру длины 100 мм и повторите все дей-

ствия, указанные в пп. 2.2 и 2.3. Результаты занесите во вторую часть табл. 3.2

∑

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

Лабораторная работа № 3 Поверка вертикально оптического длинномера ИЗВ-1



Метрология. Лаб. практикум -76-

Таблица 3.2

Результаты измерения и расчета среднего квадратичного

отклонения наблюдений длинномера

Концевая мера 10 мм Концевая мера 100 мм

Заключение

о годности

№

изм

Показания прибора, мм

№

изм

Показания прибора, мм

прямая

наводка

обратная

наводка

прямая

наводка

обратная

наводка

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

10 10

2.5. Сделайте заключение о годности по данному параметру. Среднее

квадратичное отклонение должно быть не более 0,0001 мм у приборов, вы-

пускаемых из производства, и 0,0002 мм у приборов, находящихся в эксплуа-

тации и выпускаемых из ремонта.

3. Определение основной погрешности длинномера.

Средства поверки – образцовые плоскопараллельные концевые меры

длины (10, 30, 50, 70, 100 мм) первого класса по ГОСТ 9038–90.

Последовательность выполнения операций:

3.1. Опустите шпи

ндель 8 прибора до контакта сферического наконеч-

ника 10 с плоскостью стола 2 и установите по шкалам прибора приблизи-

тельно нулевые отсчеты.

3.2. Поместите на стол концевую меру длины размером 10 мм так, что-

бы ее середина находилась под измерительным наконечником. Считайте по-

казание А по шкалам прибора. Результат занесите в табл. 3.3

3.3. Снимите концевую меру со стола и определить значение нулевого

показания А

длинномера при соприкосновении измерительного наконечника

со столом. Результат занесите в табл. 3.3

3.4. Рассчитайте погрешность δ на проверяемом интервале по формуле

δ = А–А

–L

где L

– действительное значение длины применяемой концевой меры (по

свидетельству о поверке).

3.5. Выполните операции по пп. 3.2.–3.4. для остальных концевых мер

длины (30, 50, 70, 100 мм). Результат занесите в табл. 3.3

3.6. Сделайте заключение о годности прибора с учетом того, что допус-

каемая погрешность длинномера равна 0,0010 мм.

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

Лабораторная работа № 3 Поверка вертикально оптического длинномера ИЗВ-1



Метрология. Лаб. практикум -77-

Таблица 3.3

Результаты измерения основной погрешности длинномера

Номинальное

значение кон-

цевой меры

длины, мм

Результаты

измерений, мм Размер меры

по свидетель-

ству о прием-

ке,

, мм

Погреш-

ность на

проверяе-

мом интер-

вале

δ, мм

Допус-

тимая

погреш-

ность,

мм

Заклю-

чение

о год-

ности

концевой

меры (

А)

нулевого

пол. (А

)

100

Отчет о лабораторной работе должен содержать

1. Название и цель работы.

2. Характеристику вертикального длинномера.

3. Название каждой операции и используемые средства поверки.

4. Необходимые расчеты.

5. Заполненные таблицы.

1. Назначение вертикального длинномера.

2. Техническая характеристика длинномера.

3. Методика определения отклонения от параллельности измерительно-

го наконечника относительно плоскости стола.

4. Методика определения среднего квадратичного отклонения резуль-

тата наблюдений длинномера.

5. Методика определения основной погрешности микроскопа.

6. Порядок настройки прибора на нуль.

7. Порядок снятия отсчета по шкалам прибора.

№

Ознакомиться с понятием калибровки. Провести калибровку толщино-

мера покрытия.

Калибровка средства измерения – совокупность операций, выполняемых

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

Лабораторная работа № 4 Калибровка толщиномера покрытий типа ТТ 220



Метрология. Лаб. практикум -78-

с целью определения и подтверждения действительных значений метрологиче-

ских характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не

подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору.

Калибровка выполняет две функции: определение и подтверждение

действительных значений метрологических характеристик СИ; определение

и подтверждение пригодности СИ к применению.

В решаемых на практике измерительных задачах калибровка может

сводиться только к проверке пригодности СИ, т. е. его работоспособности.

В частности, требуется знать не действительные значения измеряемой вели-

чины, нужно лишь констатировать наличие величины измеряемого размера

определенного уровня.

Толщиномер покрытий типа ТТ-220 – миниатюрный измерительный

прибор, предназначенный для быстрого, неразрушающего и точного измере-

ния толщины немагнитного покрытия на магнитном металлическом основа-

нии. Он может широко применяться при контроле на производстве, металло-

обработке, в химической промышленности и на товарном осмотре. Из-за не-

большого размера и датчика, встроенного в прибор, он особенно полезен

в технических областях.

Прибор использует метод измерения зазора в магнитной цепи для из-

мерения толщины немагнитных покрытий на магнитном металлическом ос-

новании (алюминий, хром, эмаль, каучук и лакокрасочные покрытия на ос-

новании из стали, железа и неаустенитной нержавеющей стали) без нанесе-

ния вреда проверяемому объекту.

Рис. 4.1. Толщиномер покрытия типа ТТ-220

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

Лабораторная работа № 4 Калибровка толщиномера покрытий типа ТТ 220



Метрология. Лаб. практикум -79-

Основной рабочий принцип: когда датчик находится в контакте с по-

крытием, он образует замкнутую магнитную цепь, магнитное сопротивление

которой изменяется из-за существования немагнитного покрытия, и толщина

покрытия может быть рассчитана согласно изменению магнитного сопротив-

ления. Устройство толщиномера покрытия представлено на рис. 4.1, где обо-

значено: 1 – датчик; 2 – жидкокристаллический индикатор; 3 – кнопка

«вверх»; 4 – кнопка «вниз»; 5 – кнопка РЕЖИМ; 6 – кнопка ON/C; 7 – гнездо

зарядного устройства; 8 – гнездо принтера; 9 – корпус.

Имеются два метода калибровки, часто используемые при измерениях:

калибровка нулевой точки и калибровка по двум точкам.

1. Калибровка нулевой точки.

а) проведите одно измерение на основании, дисплей покажет <ХХ мкм>;

б) нажмите кнопку ON/C, дисплей покажет <0.00мкм>, Калибровка ну-

левой точки закончена;

в) чтобы калибровать нулевую точку точно, процедуры «а» и «б» нуж-

но повторять до тех пор, пока измеренная величина на основании не ста-

нет меньше, чем 1 мкм. Это повысит точность измерения. Измерение можно

начать после калибровки нулевой точки.

2. Калибровка по двум точкам.

а) проведите сначала калибровку нулевой точки (см. выше);

б) проведите однократное измерение на эталонном листе с толщиной

покрытия приблизительно таким же, как на объекте, который будет прове-

ряться. Дисплей покажет <ХХ мкм>;

в) используйте кнопки d или t, чтобы исправить показание, пока оно не

достигает номинальной величины эталонного листа. Таким образом, калибров-

ка закончена и можно начинать измерения.

Внимание: нажатие кнопок d или t обязательно для калибровки. Даже

если результат на дисплее совпадает с номинальной величиной эталонного

листа, нажмите один раз кнопку d и один раз кнопку t. Чтобы сделать калиб-

ровку более точной, повторите процедуры «а» и «б» с целью увеличить точ-

ность калибровки и уменьшить случайные ошибки.

3. Базовая калибровка.

Базовая калибровка необходима при следующих обстоятельствах;

конец датчика изношен;

после ремонта датчика;

когда используется в специальных целях.

Если допустимое отклонение очевидно превышено, то свойства датчи-

ка должны быть заново калиброваны, и это называется основной калибров-

кой. Перекалибровка датчика может быть выполнена путем введения шести

стандартных величин (одна нулевая величина и пять величин толщины). Ба-

зовая калибровка проводится следующим образом:

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

Лабораторная работа № 4 Калибровка толщиномера покрытий типа ТТ 220



Метрология. Лаб. практикум -80-

а) нажмите и держите кнопку t и нажмите кнопку ON/C до включения

прибора. Со звуковым сигналом прибор входит в режим базовой калибров-

ки и дисплей покажет B – Calibrate;

б) сначала откалибруйте нулевую точку (см. калибровку нулевой точ-

ки). Процесс может быть повторен много раз, чтобы получить среднюю ве-

личину и сделать калибровку более точной;

в) используйте эталонные листы, чтобы провести калибровку пять

раз согласно порядку возрастания по толщине (см. «б» и «в» двухточечной

калибровки), причем каждая последующая величина должна быть по крайней

мере в n раз больше предыдущей. Идеальное различие кратно двум, например:

50, 100, 200, 400, 800 мкм. Максимальная величина должна быть близкой, но

все же ниже, чем максимальный диапазон измерений датчика;

г) после того, как шесть величин введены, измеряют нулевую точку

и автоматически выключают прибор с новыми калиброванными величи-

нами, запасенными в памяти. Когда прибор будет включен снова, он будет

работать в соответствии с калиброванными величинами.

Отчет по лабораторной работе должен содержать

1. Название и цель работы.

3. Результаты калибровки.

2. Характеристику толщиномера покрытия.

3. Полученные вычисления.

1. Назнач

ение прибора ТТ-220.

2.Техническая характеристика ТТ-220.

3. Методика калибровки по базовой точке.

4. Сущность работ по калибровке.

5. Методика определения основной погрешности микроскопа.

6. Порядок настройки прибора на нуль.

7. Порядок сняти

я отсчета по шкалам прибора.