41661

Косвенные измерения. Определение показателей точности косвенных измерений

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Косвенные измерения. Определение показателей точности косвенных измерений Цели и задачи работы: изучение методов измерения при которых искомое значение физической величины находят путем согласованных наблюдений других величин определяемых опытным путем связанных с искомой физической величиной известной зависимостью; ознакомление с правилами оценивания погрешностей косвенных измерений. При выполнении работы необходимо практически ознакомиться с системой допусков и посадок требованиями к точности линейных и угловых параметров изделий...

Русский

2013-10-24

587.13 KB

13 чел.

Лабораторная работа №4.  Косвенные измерения.  Определение показателей точности косвенных измерений

Цели и задачи работы: изучение методов измерения, при которых искомое значение физической величины находят путем согласованных наблюдений других величин определяемых опытным путем, связанных с искомой физической величиной известной зависимостью; ознакомление с правилами оценивания погрешностей косвенных измерений. При выполнении работы необходимо практически ознакомиться с системой допусков и посадок, требованиями к точности линейных и угловых параметров изделий, погрешностями изготовления изделий, способами и средствами измерения линейно-угловых параметров и характеристик.

Краткие сведения из теории. Показатели точности измерения и формы представления результатов рассмотрены выше (п.1.7.), определению показателей точности косвенных измерений посвящен разд. 4 настоящего пособия. В работе экспериментальные данные, подвергаемые последующему анализу и преобразованию, должны быть получены с помощью универсальных средств для линейных измерений.

Выбор способа и средств для измерения геометрических размеров зависит от ряда факторов, основными из которых являются:

допуски на размеры и точность изготовления измеряемой детали;

метод контроля (пассивный или активный) и его точность;

объем выпуска деталей;

конструктивные особенности детали и экономические показатели назначаемых средств измерения (стоимость прибора, его производительность, время настройки, требуемая квалификация контролера).

Для обеспечения взаимозаменяемости деталей и узлов различных изделий создана единая система допусков и посадок. Эта система охватывает нормы взаимозаменяемости всех типов соединений, включая электрические. Основу единой системы допусков и посадок (ЕСПД) составляют ряды допусков, называемые квалитетами (их 19: 01, 0, 1, 2, ... 17, см. табл. 20), и ряды основных отклонений, определяющих положение полей допусков относительно линии номинального размера, показанных на рис. 15, поля допусков образуются сочетанием основного отклонения (положения поля) и допуска (величины поля) и обозначаются буквой основного отклонения и числом - номером квалитета. Для обозначения внешних охватываемых размеров (валов) применяются строчные латинские буквы, для отверстий - прописные.

В системе ISO единица допуска i для квалитетов от 5 до 17-го определяется из выражения:

В таблицах приведены варианты их использования, указан температурный режим их использования, который учитывает источники погрешности измерения, связанные с деформациями, возникающими от разности температур, разности коэффициентов линейного расширения контролируемой детали и измерительного прибора.

Универсальные средства измерения длин и углов

Штангенинструменты применяют для измерения линейных размеров, не требующих высокой точности, абсолютным методом.

К штангенинструментам общего назначения относятся: штангенциркуль, штангенрейсмус, штангенглубиномер ( рис.16). Измерение в штангенинструментах основано на применении нониуса, который позволяет отсчитывать дробные деления основной шкалы. В настоящее время выпускают штангенинструменты с ценой деления нониуса 0,1, 0,05, 0,02 мм. Пределы измерения выпускаемых штангенинструментов: штангенциркулей до 2000 мм; штангенглубиномеров- до 500 мм; штангенрейсмусов до 1000 мм. Погрешность измерения штангенинструментов в диапазоне от 1 до 500 мм составляет от 50 до 200 мкм.

   Измерение с помощью штангенциркуля (рис. 16.) различных элементов конструкции (диаметров отверстия или вала, межцентрового расстояния, глубины отверстия и т.п.) проводят следующим образом: при отстопоренном винте 5 перемещают по штанге 1 нониус 6, приводят в соприкосновение с поверхностями измеряемых деталей измерительные поверхности штанги и нониуса 2 и 3 или соединенного с нониусом измерительного стержня 7. В этом положении необходимо застопорить рамку нониуса 6 винтом 5 и снять отсчет со шкалы прибора.

 Микрометрические измерительные инструменты основаны на использовании точной винтовой пары ( винт-гайка ), которая преобразует вращательные движение микровинта в поступательные. К микрометрическим инструментам относятся: микрометры, микрометрические глубиномеры, микрометрические нутромеры (рис. 17). Микрометрические инструменты предназначены для абсолютного контактного метода измерения. Цена деления прибора 0.01 мм. Погрешность измерения зависит от пределов измерения микрометра и составляет: от 3 мкм для микрометров 0-25 мм до 50 мкм для микрометров с пределами измерения 400-500 мм. Принцип микрометрической пары используется в конструкциях многих измерительных приборов.

Устройство микрометра. Общий вид микрометра показан на рис.17. Корпусом инструмента служит скоба 1, в которую запрессованы с одной стороны пятка 2, с другой - стебель 5, на котором закреплена микрогайка и нанесена продольная шкала. Одной измерительной поверхностью является торец микрометрического винта 3, выдвигающегося из стебля, второй - торец пятки 2. Микровинт связан с корпусом барабана 6, имеющим на конусном конце круговую шкалу. Заканчивается барабан резьбой, на которую навинчивается гайка 9, являющаяся корпусом механизма трещетки. Основное назначение - трещетки обеспечивать постоянство измерительного усилия за счет храповика 7 и подпружиненного стержня 8. Микрометр снабжен устройством 4, позволяющим стопорить микровинт и гайкой 10 для регулировки зазора в паре микровинт - микрогаика.

Отсчет показаний микрометрических инструментов. Отсчетное устройство микрометрических инструментов состоит из двух шкал (рис. 17). Продольная шкала имеет два ряда штрихов с интервалом 1 мм, расположенных по обе стороны горизонтальной линии и смещенных относительно друг друга на 0.5 мм. Таким образом, оба ряда штрихов образуют одну продольную шкалу с ценой деления 0.5 мм.

Микровинт связан с барабаном 6, который на конусном конце имеет круговую шкалу с числом делений n=50. Учитывая, что шаг резьбы винтовой пары S=0,5мм, цена деления круговой шкалы (нониуса) микрометра "C" равна:

C = S / n = 0,5 / 50 = 0,01мм.

Размер измеряемой детали с точностью до 0.5 мм отсчитывают по шкале стебля указателем, которым является скошенный край барабана. Сотые доли миллиметра отсчитывают по круговой шкале барабана, указателем которой является продольный штрих на стебле микрометра.

Установка микрометра на нуль. Перед началом измерений микрометрическими инструментами производят их проверку и установку на нуль. Установку микрометров на нуль производят на начальном делении шкалы. Для микрометров с пределом измерений 0- 25 мм -на нулевом делении шкалы, для микрометров с пределами измерений 25-50 мм -на делении 25 и т.д. Осторожно вращая микровинт за трещетку, приводят в соприкосновение измерительные поверхности микровинта и пятки. У микровинтов с пределом измерения 25- 50, 50-75 и т.д. микровинт и пятка соединяются между собой через блок концевых мер длины размером 25, 50 мм и т.д. или через специально установочные цилиндрические меры, прилагаемые в комплект к микрометрам.

При указанном соприкосновении скошенный край барабана микрометра должен установиться так, чтобы штрих начального деления основной шкалы (нуль или 25, 50 мм и т.д.) был полностью виден, а нулевое деление круговой шкалы барабана совпадало с продольной горизонтальной линией на стебле 5 (рис. 17). Если такого совпадения нет, то стопором 4 необходимо зафиксировать микровинт 3 и, придерживая барабан 6 за накатанный выступ ослабить накидную гайку 9. Затем, поворачивая освобожденный корпус барабана, совмещают нулевое деление на барабане с горизонтальной линией на стебле 5 микрометра, и, придерживая корпус барабана за накатанный выступ, снова закрепляют барабан гайкой 9.

Следует иметь в виду, что при затягивании гайки 9 нулевая установка может снова нарушиться, поэтому нужно снова проверить ее и при необходимости исправить.

Установка микрометрического нутромера на нуль производится по специальной устоновочной скобе, которая входит в комплект прибора. Возможна установка и с помощью концевых мер длины.

Придерживая нутромер за гильзу и вращая барабан за накатное кольцо, выворачивают микрометрический винт до соприкосновения измерительных наконечников с поверхностями установочной скобы. Затем стопорят микровинт. Нулевой штрих горизонтальной линии основной шкалы должен быть виден полностью, скошенный край барабана должен касаться данного штриха, а нулевое деление барабана совпадать с горизонтальной линией основной шкалы. Наибольшими покачиваниями определяют, соответствует ли размер нутрометра наименьшему расстоянию между поверхностями установочной скобы или концевых мер длины. Если нутрометр между поверхностями скобы проходит туго, то микровинт отстопоривают и настройку повторяют. Настройку повторяют несколько раз для отыскания наименьшего расстояния между поверхностями установочной скобы (находят наименьшее показание нутромера). Если нутрометр не установлен на нуль, то при застопоренном микровинте необходимо ослабить контргайку и отрегулировать установку барабана на нуль. После окончательной установки на нуль можно присоединить удлинительные трубки, при этом нулевая установка не нарушается.

Измерение микрометром и микрометрическим нутрометром. При измерении микрометром (рис. 17) отводят измерительную поверхность микровинта 3, вращая барабан 6, на необходимое растояние. Между микровин- том 3 и пяткой 2 помещают измеряемую деталь и при помощи барабана 6 сокращают зазор между измеряемой деталью и измерительными поверхнос- тями до 1-2 мм. Окончательное соприкосновение измерительных поверх- ностей с деталью производят вращением трещетки 7 и снимают показания прибора.

При измерении микрометрическим нутрометром его вводят в измеряемое отверстие и, отстопорив микровинт, вращением накатного кольца приводят измерительные наконечники прибора в соприкосновение со стенками отверстия и затем снова стопорят микровинт.

Измерение размера производят несколько раз, слегка покачивая нутрометр в плоскости, проходящей через ось отверстия, отыскивая соответственно наибольший и наименьший размеры. После окончательной установки нутромер на размер стопорят микровинт и снимают показания.

Алгоритм определения результата косвенного измерения массы детали представлен на рис. 18.

Обработка результатов непосредственных наблюдений выполняется для того, чтобы на основании данных о геометрических размерах детали произвести расчет ее массы и выполнить оценку погрешности результата.

Определение размеров детали должно проводиться измерительным инструментом имеющимся в распоряжении студента и обеспечивающим наименьшее значение погрешности для каждого параметра.

Контрольные вопросы

1. Укажите предусмотренные стандартом показатели точности измерений?

2. Как должны записываться результаты измерений?

3. Для какого метода измерения предназначены микрометрические инструменты и штангенинструменты?

4. Описать устройство нониуса штангенциркуля и микрометра.

5. Как установить микрометр на нуль? Зачем производят установку микрометра на нуль?

6. На каком принципе основано устройство микрометрических инструментов?

7. Почему при проверке микрометров на плоскостносьь и параллельность применяют стеклянные цилиндры 4-х размеров?

8. Назначение плоскопараллельных концевых мер длины? Правила составления блока концевых мер длины?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33119. Методика разучивания детских массовых танцев 23.5 KB
  Массовые танцы включают в себя следующие элементыпростые танцевальные шаги переменные шаги тройные шаги приставные шаги пружинки гармошка простая и сложная подскоки соскоки галопыбоковой прямой притопы и ударынога поднимается хлопки ковырялочка и др.
33120. Методика разучивания танцевальных комбинаций народного танца на середине 22 KB
  Элементы народного танца выносятся на середину после усвоения их у станка. Комбинации народного танца составляются по определенным законам: в комбинацию включают не более 4 движений 12 класс и увеличивают количество с возрастом. Все комбинации народного танца исполняются на точку 1; при разучивании трюковых элементов крутки выполняют по кругу и диагонали.
33121. Музыкально-ритмическая деятельность и ее основные направления 25 KB
  Музыкальноритмическая деятельностьчасть методики музыкального воспитания. Роль заключается в моторнопластической проработке муз. Выделяют 3 вида муз.Обеспечить муз.
33122. Организация работы в детском танцевальном коллективе 26.5 KB
  Специалист должен уметь планировать работу в дтк используя эффективные методы и формы организовывать обучение и воспитание детей создавать танцевальные постановки и демонстрировать на сценической площадке. Отбор детей в коллектив осуществляется 2 способами: коллективный и индивидуальный. Хорошим стимулом является выступление самих детей с концертами – отчетами. До тех пор пока руководитель убедится в том что учащиеся хорошо разучили танец нельзя выводить детей на сцену так как это только повредит делу.
33123. Ориентированная схема занятия в кружке 21.5 KB
  К началу занятия дети переодеваются в танцевальную форму. После усвоения упражнений у станка занятия проводится на середине зала. Занятия в д.
33124. Основные критерии отбора детей в коллектив 21.5 KB
  При отборе детей в хореографический коллектив обращают внимание на внешние сценические данные поступающего проводят проверку его профессиональных физических данных выворотность ног состояние стоп подъема танцевальный шаг гибкость тела прыжок. Правильный отбор детей возможен при тщательном изучении их анатомофизиологических и психических особенностей.
33125. Основные методы и приемы работы в детском коллективе 23 KB
  Основные методы: Словесный метод имеет универсальный характер. Нагляднослуховой метод является ведущим так как без него неосуществимо восприятие танца и музыки. Исполнение танца и использование живой музыки или ТСО – основное содержание этого метода.
33126. Основы классического танца 41 KB
  1 позиция ступни ног соприкасаясь с пятками развернуты носками наружу образуя прямую линию. 2 позиция сохраняется прямая линия 1 позиции но пятки выворотных ног стоят одна от другой примерно на расстоянии одной стопы. 3 позиция в этом же выворотном положении ног ступни плотно прилегая закрывают друг друга на половину. 4 позиция ступни закрывают друг друга на расстоянии стопы.
33127. Первое занятие 22.5 KB
  Руководитель проверяет умеют ли они поворачиваться вправо влево затем выстраиваются друг за другом в большой круг и двигаются против часовой стрелки по ходу танца исполняя маршевый шаг. После руководитель подводит детей к станку объясняет как нужно стоять у него причем каждому ребенку отводится определенное место. Дети поворачиваются к станку спиной и руководитель показывает позиции ног: 123 позднее 5 и 6 и еще позже 4 она встречается редко. Руководитель напоминает дату следующего занятия и дети под марш выходят из зала.