Методы аттестации линейных и угловых мер
Шкалы, сетки, кодовые диски и подобные им подробности подвергают проверке, в ходе исполнения которой осуществляют контроль уровень качества поверхности с нанесенными на ней штрихами, четкость штрихов, линий, обозначений, расстояние между штрихами, их ширину и глубину и т. д.
Целый процесс контроля возможно поделить на два этапа. На начальной стадии создают внешний осмотр, а на втором — контроль геометрических параметров штриховой меры. Осматривают штриховые меры в.проходящем отраженном либо косом пучке света, для чего на контролируемую поверхность под углом направляют пучок света от лампочки с зеленым фильтром.
Наблюдение недостатков ведется на чёрном фоне.
При предварительном контроле, делаемом при налаживании выпуска серии продукции, контролируют ширину штриха, его глубину и т. д. По итогам контроля корректируют работу автомобили либо устройства, получая нужной точности в нанесении обозначений и делений.
Промежуток штриховой меры проверяется как наикратчайшее расстояние между осями двух штрихов, каковые сравнивают с образцовой величиной, т. е. как правило процесс измерения сводится к измерению малой разности длин.
Техническим контролем (либо легко контролем) именуется проверка соответствия продукции либо процесса, от которого зависит уровень качества, установленным техническим требованиям (ГОСТ 16504—74). 6 зависи-
мости от технологической готовности и функции объекта контроля в производственном цикле различают: входной контроль — контроль продукции поставщика, поступившей к потребителю (клиенту) и предназначенной для применения при изготовлении, ремонте либо эксплуатации продукции; операционный контроль — контроль продукции либо процесса на протяжении исполнения либо по окончании завершения определенной операции; * приемочный контроль — контроль готовой продукции, по итогам которого принимается ответ о ее пригодности к пользованию и поставке.
Контроль именуется целым, в случае если контроль каждой единицы продукции осуществляется с однообразной полнотой; выборочным , в то время, когда контролируется выборка либо проба из партии либо потока продукции; летучим, в то время, когда контроль производится в случайные моменты, выбираемые в соответствии с правилами. В зависимости от характера поступления информации о контролируемых показателях различают постоянный и периодический контроль.
самоё важное значение среди разных «идов контроля занимает измерительный контроль, осуществляемый с необходимым применением средств измерения. Такие средства измерения именуются контрольно-измерительными устройствами.
Совокупность правил применения определенных правил для осуществления контроля именуется способом контроля, а совокупность исполнителей и средств контроля, взаимодействующих с объектом контроля правильно, установленным соответствующей документацией, именуется совокупностью контроля. Совокупность контроля, в которой контроль осуществляется с частичным ярким участием человека, именуется автоматизированной совокупностью контроля в отличие от автоматической совокупности контроля, в которой контроль осуществляется без яркого участия человека. ‘
Измерение имеется нахождение значения физической величины умелым методом посредством особых технических средств (ГОСТ 16263—70).
Под физической величиной понимается свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении личное для каждого объекта. Каждая физическая величина имеет шкалу физической величины, воображающую собой последовательность значений, присвоенную в соответствии с правилами, принятыми по соглашению.
Подлинным значением физической величины именуется значение физической величины, которое совершенным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта. Настоящим значением физической величины именуется значение физической величины, отысканное экспериментальным методом и так приближающееся к подлинному значению, что для данной цели возможно использовано вместо него.
С позиций неспециализированных способов получения результатов измерения их “разделяют на прямые, косвенные, совокупные и совместные. Прямые — это измерения, при которых искомое значение величины находят из умелых данных. Косвенные — это измерения, при которых искомое значение величины определяют на базе известной зависимости между величинами и этой величиной, подвергаемыми прямым измерениям.
Совокупные — это создаваемые в один момент измерения нескольких одноименных размеров, при которых искомые значения приобретают ответом совокупности уравнений, составленных при прямых измерениях разных сочетаний этих размеров. Совместные — это создаваемые в один момент измерения двух либо. нескольких неодноименных размеров для нахождения зависимости между ними.
По методу выражения результатов измерений различают безотносительные и относительные измерения. Безотносительными именуются измерения, каковые основаны на прямых измерениях одной либо нескольких главных размеров либо на применении значений физических констант. Относительными именуются измерения отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы либо принимаемой за исходную.
Главными чертями измерений являются: метод и принцип, погрешность, достоверность и правильность измерений. Под принципом измерения понимается физическое явление либо их совокупность, на которых основаны измерения.
Способом измерения именуется совокупность средств использования измерения и приёмов принципов.
При проведении измерений фактически нереально взять полностью правильные результаты. Исходя из этого, оценивая их, возможно сказать только о большей либо меньшей степени приближения к настоящему значению измеряемой величины.
Под точностью измерений понимается уровень качества измерений, отражающее близость их результатов к подлинному значению измеряемой величины. Высокая точность измерений соответствует малым погрешностям всех видов. Правильность измерения определяется как уровень качества измерения, отражающее близость к нулю систематических погрешностей в их итогах..
Достоверность измерений характеризует доверие к итогам измерений и дробит их на две категории: точные и недостоверные, — в зависимости от того, известны либо малоизвестны вероятностные характеристики их отклонений от подлинных значений соответствующих размеров. Наличие погрешности ограничивает достоверность измерений и определяет точность измерения.
Сходимость измерений — уровень качества измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, делаемых в однообразных условиях. Воспроизводимость измерений определяется как уровень качества измерений, отражающее близость приятель -к приятелю результатов измерений, выполненных в разных условиях.
Полной погрешностью измерительного прибора именуется разность между его истинным значением и показанием измеряемой величины. Так как подлинное значение измеряемой величины неизвестен, на практике вместо него применяют настоящее значение, полученное посредством примерного прибора.
Относительной погрешностью измерительного прибора именуется отношение полной погрешности к подлинному значению измеряемой величины. Относительная погрешность возможно выражена в процентах. Отношение погрешности прибора к нормирующему значению именуется приведенной погрешностью. Нормирующее значение — условно принятое значение, которое возможно равным верхнему пределу диапазону измерений, длине шкалы и др.
Приведенную погрешность в большинстве случаев высказывают в процентах. Погрешность прибора, применяемого для измерения постоянной величины, именуют статической погрешностью.
Разность между погрешностью прибора при измерении в динамическом режиме и его статической погрешностью, соответствующей значению величины сейчас времени, именуется динамической погрешностью прибора. Статические погрешности имеют место по окончании завершения переходных процессов в элементах прибора. Статические погрешности устройств делятся на систематические и случайные.
Систематическая погрешность прибора остается постоянной либо закономерно измеряется при повторении измерений. Случайные погрешности устройств обязаны своим происхождением случайным трансформациям параметров составляющих их элементов и случайным погрешностям отсчета.
Чтобы несложнее охарактеризовать случайную погрешность прибора, на практике довольно часто прибегают к определению непостоянства (размаха) показаний прибора, т. е. разности между громаднейшим и мельчайшим из показаний измерительного прибора, соответствующих одному и тому же значению измеряемой величины. В случае если эта разность определяется при достижении измеряемой величины некоего значения при его уменьшении и увеличении, а не при одностороннем трансформации, то она именуется вариацией показаний и включает в себя кроме размаха показаний еще и погрешность обратного хода, появляющуюся из-за трения и зазоров в сочленениях подвижных подробностей механизмов прибора и других гистерезисных явлений, происходящих в его элементах.
Погрешность, характерная измерительному прибору, находящемуся в обычных условиях применения, именуется главной. Главная погрешность прибора нормируется методом задания-пределов допускаемой главной погрешности. В случае если прибор трудится в условиях, хороших от обычных, то появляется дополнительная погрешность, увеличивающая неспециализированную погрешность прибора.
Уровень качества измерительного прибора, отражающее близость к нулю его погрешностей, принято именовать точностью прибора, численной чёртом которой есть класс точности прибора. Класс точности — это обобщенная черта при-, бороа, пределяемая пределами допускаемых главных и дополнительных погрешностей, и вторыми особенностями устройств, воздействующими на точность, значения которых устанавливаются стандартами на отдельные виды устройств.
Национальные стандарты определяют нормы на значения суммарных погрешностей, их составляющих, методы их представления, задания и обозначения. Значения суммарных погрешностей устанавливаются раздельно для обычных условий применения устройств и для случая отклонения воздействующих размеров от значений, имеющих место в обычных условиях. Главная погрешность устройств нормируется пределом допускаемой главной погрешности.
Он задается в виде безотносительных, приведенных либо относительных погрешностей. Не считая главной погрешности в стандартах на устройства нормируются пределы допускаемых дополнительных погрешностей. Часть случайных погрешностей прибора по большей части характеризуется непостоянством показаний прибора, которое задается допускаемым размахом определенного числа показаний прибора.
Допускаемое значение порога реагирования высказывают в долях главной погрешности либо в долях деления шкалы.
Аттестацию штриховых мер длины (линейных шкал) реализовывают сравнением измеряемой и образцовой размеров разностным способом на устройствах компараторного типа.
Возможности поперечного компарирования ограничены тем, что мельчайшая протяженность измерительных промежутков обусловлена предельным расстоянием L, на которое смогут быть сближены микроскопы, и тем, что перед измерением каждого промежутка необходимо устанавливать новое расстояние между микроскопами, что затрудняет процесс измерения.
При продольного компарирования мер громадной длины (более 1 м) протяженность стола компаратора обязана более чем в два раза быть больше номинальную длину мер; сравниваемые меры наряду с этим смогут пребывать в разных температурных условиях, что ведет к. неточностям при измерении. От указанных недочётов избавляются, применив схему продольного компарирования с параллельным размещением мер, но такая схема сопряжена с погрешностями первого порядка из-за непрямолйнейности перемещения или микроскопов по направляющей балке, или каретки с мерами, а исходя из этого требуется правильная коррекция перемещения кареток.
Принцип действия штрихового компаратора содержится в измерении промежутка между двумя штрихами методом сравнения его с равновеликими промежутками на образцовой шкале. При контроле шкал поверяют миллиметровые интервалы и общую длину сравнением с длиной соответствующих промежутков образцовых шкал или
методом калибрования. Сравнение неспециализированной длины с образцовой производится как минимум несколько раз. При каждом измерении снимают отсчеты по термометру; замечают в левый микроскоп компаратора начальный штрих образцовой меры, а в правый микроскоп — начальный штрих поверяемой меры (каждое наблюдение должно сопровождаться тремя наведениями биссектора окулярного микрометра на штрих с отсчетом по барабану микрометра); продвигают стол компаратора на протяжении оси и замечают в обоих микроскопах соответственно конечные штрихи контролируемого промежутка сперва у образцовой меры, а после этого у поверяемой; .повторяют наблюдения конечных штрихов; опять замечают начальные штрихи поверяемой и образцовой мер; создают отсчет по шкале термометра-
При контроле миллиметровых промежутков замечают штрихи на поверяемой и образцовой шкалах сперва в одном направлении (от начального штриха до конечного), а после этого поверку ведут в обратном направлении и вычисляют среднее значение контролируемой величины с учетом влияния температуры. За окончательный итог поверки принимают среднее из результатов отдельных приемов измерений. В случае если на протяжении измерения изменяется температура, то вводится температурная поправка, по окончании чего определяется средняя квадратичная погрешность для шкал первого разряда по четырем измерениям, а’*для шкал второго разряда по двум измерениям.
В случае если нужно выяснить поправки промежутков штриховых мер с высокой степенью точности, а известна только поправка неспециализированной длины меры, используется способ калибровки. Существует пара способов калибровки, каковые различаются как по числу вероятных комбинаций обоюдных сличений промежутков, так и по точности приобретаемых результатов.
Несложным методом калибровки есть способ Гей-Люссака, сущность которого содержится в том, что калибруемые промежутки О—1; 1—2; 2—3; …; п — 3; п — 2; я—1; п последовательно сравнивают со запасным промежутком, протяженность которого примерно равна длине калибруемого промежутка. В этом случае получаются п условных уравнений с п + 2 малоизвестными. Ответ уравнения находят при условии — 0 и л, — 0 [5 ].
самый точным способом калибровки есть способ Ган-зена-Перара, при котором все контролируемые деления^меры сравнивают со запасными промежутками, равными одному, двум трем и т. д. калибруемым промежуткам. При контроле приходится пара раз снимать показания при наблюдении одного и того же штриха, исходя из этого точность измерения в сильной мере зависит от точности наводки, шероховатости боковых поверхностей штриха, точности его геометрических.размеров (ширины, глубины, длины), ровности края и т. д.
При исполнении контрольных операций нужно выбрать прибор, точность которого должна быть на порядок выше точности поверяемой штриховой меры. Помимо этого, на точность измерения кроме этого воздействует темперамент освещения шкалы. Шкалы и лимбы поверяются от нулевого штриха, а сетки — от центра либо середины ее поля.
Значение результата измерения приобретают как среднее 5—8-кратного измерения. Ширину штрихов в силу малого размера поверяют на компараторе до либо по окончании запуска штриха краской.
Для измерения глубины штрихов применяют способы аксиального перемещения, стереоскопической, щуповой, отпечатков и др.
В связи с увеличением точности угловых мер и созданием кодовых преобразователей, в .которых употребляются многозарядные информационные диски, имеющие много штрихов (градаций), нужно создавать автоматизированные осуществляющие контроль устройства, поскольку механизированными средствами измерить такие изделия тяжело.
К примеру, 17-разрядный диск на одной дорожке имеет 131 972 штриха.
К погрешностям лимбов относят выполнения расположения диаметра и неточность штрихов делительной окружности, формы центрировочной окружности, длины и ширины штрихов, размера цифр и т. д. (погрешности делений).
При изготовлении лимба появляется неточность, равная разности между номинальным и настоящим размерами делений, измеренными в пределах полной окружности. Эти погрешности являются следствием неправильного размещения штрихов на протяжении делительной окружности лимба (погрешности штрихов). Учитывая трудность определения погрешности штрихов, на практике определяют погрешность диаметров, которая есть алгебраической суммой погрешностей положения штрихов, расположенных на финишах диаметра (диаметром именуется прямая, проходящая через внутренние финиши двух противоположных штрихов).
Так, погрешности штрихов смогут быть использованы для оценки любого деления, а посредством погрешности диаметра возможно выяснить лишь суммарную погрешность двух диаметрально противоположных делений. Структура погрешностей штрихов содействует исполнению любых задач контроля точности делений лимба. Структура погрешностей диаметров из-за нечетных гармоник систематической составляющей разрешает осуществлять лишь косвенную оценку неточностей делений.
Следовательно, нужно создавать оборудование, принцип действия которого основан на определении погрешности штрихов.
При нанесении штрихов из-за разных обстоятельств ширина их отличается от заданной ширины по чертежу, т. е. появляется погрешность в ширине штриха, которая возможно симметрична и асимметрична относительно оси. Способы контроля возможно поделить на четыре группы: калибровки; сличения с образцовыми лимбами либо многогранной призмой”; сравнения с постоянной угловой скоростью; компенсационные.
В зависимости от рода измеряемого объекта компараторы разделяются на штриховые и концевые. Штриховые компараторы помогают для измерения расстояния между штрихами, т. е. для аттестации и контроля штриховых мер длины. Они в большинстве случаев имеют кронштейны, на которых укреплены салазки и микроскопы с установленными на них образцовой площадкой и шкалой для измеряемого объекта.
По визирному микроскопу определяется нужный размер перемещения салазок (либо микроскопа) в зависимости от измеряемых параметров объекта, а по отсчетному микроскопу отсчитывается значение перемещения салазок (либо микроскопа), равное измеряемой величине.
В поперечном компараторе меры под микроско-. пами находятся параллельно, а микроскопы устанавливают на начальный и конечный штрихи измеряемого промежутка и поперечно перемещая стол, переходят с образцовой меры на поверяемую. В продольной компараторе меры располагают последовательно одну за второй либо параллельно, а микроскопы устанавливают на соответствующие штрихи образцовой и поверяемой мер. В ходе измерения перемещают рабочий стол в продольном направлении.
