POLITECHNIKA LUBELSKA Kierunek Mechanika		LABOLATORIUM Technik i Systemów Pomiarowych
Ćwiczenie nr 5 Temat ćwiczenia: Pomiary i ocena sprawdzianów dwugranicznych do otworów
Nazwisko i imię	Grupa	Data wykonania	Ocena

1. Temat ćwiczenia:
Pomiary i ocena sprawdzianów dwugranicznych do otworów

2. Wyszczególnienie metod i technik pomiarowych wykorzystywanych do realizacji tematu:
Pomiaru dokonujemy przy pomocy długościomierza Abbego ze spiralą Archimedesa
(wartość działki elementarnej a₀ = 0,2µm). Metoda polega na wykonaniu pomiarów średnicy strony przechodniej i strony nieprzechodniej sprawdzianu do otworów.

3. Zestawienie parametrów metrologicznych stosowanych przyrządów pomiarowych:
- Długościomierz Abbego ze spiralą Archimedesa (W. S. Inż. w Lublinie Nr inw. 6618.1702)
o wartości działki elementarnej a₀ = 0,2µm

4. Krótki opis stosowanych technik pomiaru:

Pomiar został dokonany przy pomocy długościomierza Abbego ze spiralą Archimedesa.

Polegał on na odpowiednim umieszczeniu sprawdzianu strony nieprzechodniej do otworów
w urządzeniu i ustaleniu wartości wskazania zerowego. Następnie obracając sprawdzian o kąt około 30º dokonaniu kilku odczytów wskazań ze spirali Archimedesa. Tak samo został wykonany pomiar dla strony przechodniej sprawdzianu do otworów. Schemat ustawienia sprawdzianu został pokazany na rysunku.

5. Rysunek mierzonego elementu

Sprawdzian dwugraniczny do otworow

6. Zestawienie wyników pomiaru

Sprawdzian do otworów 15H7

Wartość wskazania zerowego to 10,0000mm

Pomiar średnicy strony

nieprzechodniej sprawdzianu:

Nr pomiaru	Odczytana wartość:	dni = Wni - W0:
1	25,0382	15,0382
2	25,0392	15,0392
3	25,0394	15,0394
4	25,0392	15,0392
5	25,0390	15,0390
6	25,0394	15,0394
7	25,0392	15,0392
8	25,0392	15,0392
9	25,0386	15,0386
10	25,0388	15,0388

Pomiar średnicy strony przechodniej sprawdzianu:

Nr pomiaru	Odczytana wartość
		W połowie długości od strony przechodniej	W miejscu L≈0,2Lp od początku strony przechodniej	W miejscu L≈0,2Lp od końca strony przechodniej
1	25,0160	25,0138	25,0148
2	25,0142	25,0142	25,0152
3	25,0146	25,0148	25,0148
4	25,0158	25,0138	25,0144
5	25,0152	25,0138	25,0152
Nr pomiaru	dpi = Wpi - W0	dpi = Wpi - W0	dpi = Wpi - W0
1	15,0160	15,0138	15,0148
2	15,0142	15,0142	15,0152
3	15,0146	15,0148	15,0148
4	15,0158	15,0138	15,0144
5	15,0152	15,0138	15,0152

7. Wyniki niezbędnych obliczeń

Sprawdzian 15H7 , A₀ = 0mm , B₀ = 15,018mm

Wymiary graniczne strony nieprzechodniej:

d_nB = B₀ + 0,5H

d_nB = 15,018 + 0,0015 = 15,0195 [mm]

d_nA = B₀ - 0,H

d_nA = 15,018 - 0,0015 = 15,0165 [mm]

Wymiary graniczne strony przechodniej:

d_pB = A₀ + z + 0,5H

d_pB = 15 + 0,0025 + 0,0015 = 15,004 [mm]

d_pA = A₀ + z - 0,5H

d_pA = 15 + 0,0025 - 0,0015 = 15,001 [mm]

Minimalny dopuszczalny wymiar strony przechodniej:

d_pmin = A₀ - y

d_pmin = 15 - 0,002 = 14,998 [mm]

Wartość średnia średnicy strony nieprzechodniej sprawdzianu:

x_n = 15,0390 mm

Wartość średnia średnicy strony przechodniej sprawdzianu:

x_p = 15,0148 mm

∆P = 0,0006mm

Dla strony nieprzechodniej sprawdzianu do otworów:

d_nBS = B₀ + 0,5H - ΔP

d_nBS = 15,018 + 0,0015 - 0,0006 = 15,0189 [mm]

d_nAS = B₀ - 0,5H + ΔP

d_nBS = 15,018 - 0,0015 + 0,0006 = 15,0171 [mm]

Dla strony przechodniej sprawdzianu do otworów:

d_pBS = A₀ + z + 0,5H - ΔP

d_pBS = 15 + 0,0025 + 0,0015 - 0,0006 = 15,0034 [mm]

d_pmin = A₀ - y + ΔP

d_pmin = 15 - 0,002 + 0,0006 = 14,9986 [mm]

Jeżeli wszystkie wyniki pomiaru średnicy nieprzechodniej spełniają nierówność:

d_nBS >d_ni>d_nAS

a wyniki strony przechodniej będą spełniać nierówność:
d_pBS>d_pi>d_pmin

To oznacza, że sprawdzian spełnia wymagania przepisów metrologicznych i może być bez zastrzeżeń dopuszczony do stosowania.

Niestety żaden z wyników pomiarów średnicy sprawdzianu do otworów strony nieprzechodniej i przechodniej nie spełnia nierówności, należy przeprowadzić ocenę niepewności pomiarowej.

Wartość średnia średnicy strony nieprzechodniej sprawdzianu:

d_n = x_n = 15,0390 mm

Wartość średnia średnicy strony przechodniej sprawdzianu:

d_p = x_p = 15,0148 mm

Oszacowanie odchylenia standardowego wyników pomiaru (dla strony nieprzechodniej):

S_dn = 0,0004mm

Oszacowanie odchylenia standardowego wyników pomiaru (dla strony przechodniej):

S_dp = 0,0007mm

α = 0,95

P = 1 - α

P = 1 - 0,95 = 0,05

f = n - 1

t = 2,262

Oszacowanie szerokości przedziału niepewności ∆d dla strony nieprzechodniej:

∆d = 2t_α,f * S_dn

∆d = 0,0018

Oszacowanie szerokości przedziału niepewności ∆d dla strony przechodniej:

∆d = 2t_α,f * S_dp

∆d = 0,0032

Dla strony nieprzechodniej sprawdzianu:

x = x_n + t_α,f

x = 15,0390 mm + 2,262

Dla strony przechodniej sprawdzianu:

x = x_p + t_α,f

x = 15,0148 mm + 2,262

8. Ocena dokładności pomiarów:
Pomiary były wykonywane długościomierzem Abbego ze spiralą Archimedesa, wartość działki elementarnej a₀ = 0,2µm. Spirala posiada 10 podwójnych zwojów, dzięki czemu osiąga się wyższą dokładność. Pomiary takie można uznać za bardzo dokładne.

9. Prezentacja uzyskanych rezultatów:

Wartość średnia średnicy strony nieprzechodniej sprawdzianu:

d_n = x_n = 15,0390 mm

Wartość średnia średnicy strony przechodniej sprawdzianu:

d_p = x_p = 15,0148 mm

Oszacowanie odchylenia standardowego wyników pomiaru (dla strony nieprzechodniej):
S_dn = 0,0004mm

Oszacowanie odchylenia standardowego wyników pomiaru (dla strony przechodniej):

S_dp = 0,0007mm

Oszacowanie szerokości przedziału niepewności ∆d dla strony nieprzechodniej:

∆d = 0,0018

Oszacowanie szerokości przedziału niepewności ∆d dla strony przechodniej:

∆d = 0,0032

Dla strony nieprzechodniej sprawdzianu:

x = x_n + t_α,f

x = 15,0390 mm + 2,262

Dla strony przechodniej sprawdzianu:

x = x_p + t_α,f

x = 15,0148 mm + 2,262

10. Wnioski końcowe:

Dany sprawdzian nie spełnia wymagań przepisów metrologicznych i nie może być dopuszczony do stosowania.

---