LABORATORIUM METROLOGII
Temat ćwiczenia Kompleksowa analiza błędów w pomiarach stykowych	Data	Nr ćwiczenia 5
Nazwisko i Imię Krzysztof Ciosek	Grupa 31B	Zaliczenie

1. Zasada pomiaru średnicy wałka za pomocą czujnika pomiarowego.

Czujnik pomiarowy mocuje się w tulei chwytowej 2 podstawy pomiarowej. Na stoliku podstawy, pod trzpień pomiarowy czujnika 1 podstawia się najpierw wzorzec (stos płytek wzorcowych 5) o wymiarze nominalnym mierzonego wałka 6. Przesuwając ramię 3 ustawia się wskazanie zerowe czujnika. Po unieruchomieniu w miejsce stosu płytek podsuwa się badany element.

Średnice wałka oblicza się z zależności:

D = L + ( O₂ - O₁ )

gdzie:

L - wymiar stosu płytek,

O₂ - O₁ - różnica wskazań czujnika.

Aby wyeliminować błędy systematyczne należy uwzględnić poprawki:

p_l- poprawka stosu płytek,

p_c- poprawka wskazań czujnika,

p_t- poprawka wynikła z wpływu temperatury,

p_s- poprawka kompensująca ugięcie sprężyste spowodowane naciskiem pomiarowym.

Błędy przypadkowe uwzględnia się podając obszar niepewności pomiaru przy założonym poziomie ufności. Zazwyczaj wynik pomiaru podaje się z błędem granicznym (+,- 3 s). Po uwzględnieniu błędów systematycznych i przypadkowych zależność przyjmuje postać:

D=[L+p_l+(O₂-O₁)+p_c+p_t+p_s]+,-S_{D max}

Poszczególne poprawki można wyznaczyć z wykresów, tabel lub obliczyć.

2. Analiza błędów pomiaru średnicy podziałowej gwintu przy użyciu wałeczków pomiarowych.

Pomiar średnicy podziałowej gwintu za pomocą trzech wałeczków polega na zmierzeniu odległości M. Wałeczki umieszczone są we wrębach gwintu. Do pomiaru używa się wałeczków o jednakowej średnicy d_w dobranych w zależności od skoku P gwintu. Średnicę podziałową można obliczyć ze wzoru:

- suma poprawek wynikających z błędów ugięć sprężystych, błędów skoku, kata oraz różnicy średnic wałeczków optymalnych i rzeczywiście stosowanych.

2. Wyniki pomiaru średnicy walca metodą różnicową.

Lp	Wymiar stosu płytek [mm]	Różnica wskazań czujnika (O2-O1) [mm]
1	15,43	0,04
2	15,43	0,035
3	15,43	0,04
4	15,43	0,035

Temperatura otoczenia t=17⁰C

Poprawka dla płytek wzorcowych p_l=0,5 [μm]

Poprawka dla czujnika pomiarowego p_c=0,5 [μm]

Promień końcówki pomiarowej d/2=0,5 [mm]

Nacisk pomiarowy P=1 [kG]

Ciężar mierzonego walka Q=190 [g]

Długość styku wałka z płaszczyzną L=49 [mm]

Współczynnik rozszerzalności liniowej mierzonego elementu i wzorca α_D=α_L=(11,5+0,008t)*10^-6 [1/⁰C]

3. Kompleksowa analiza błędów pomiaru średnicy wałka metodą różnicową.

Poprawka na zmianę wymiarów pod wpływem temperatury

p_t=D*α_D*(O₂-O₁)-L*α_L*(O₂-O₁)

Poprawka dla skompensowanych ugięć sprężystych

P_s=Δa₂ +Δa₃ -Δa₁

Δa₁ - spłaszczenie na powierzchni pomiarowej płytki wzorcowej i końcówki

Δa₂ - spłaszczenie w miejscu zetknięcia końcówki pomiarowej z mierzonym wałkiem

Δa₃ - spłaszczenie wzdłuż styku mierzonego wałka ze stolikiem pomiarowym

---