POLITECHNIKA LUBELSKA Kierunek Mechanika		LABOLATORIUM Technik i Systemów Pomiarowych
Ćwiczenie nr 6 Temat ćwiczenia: Porównywanie niedokładności wielkości kątowych metodami pośrednimi
Nazwisko i imię	Grupa	Data wykonania	Ocena

1. Temat ćwiczenia:
Porównywanie niedokładności wielkości kątowych metodami pośrednimi

2. Metoda pośrednia - pomiar kąta zewnętrznego z użyciem liniału sinusowego; pomiar kąta zewnętrznego przy pomocy kątomierza uniwersalnego oraz poziomicy optycznej.

Metoda pośrednia - pomiar kąta wewnętrznego lub zbieżności stożka wewnętrznego przy pomocy kulek pomiarowych

3. Zestawienie parametrów metrologicznych stosowanych przyrządów pomiarowych:
- liniał sinusowy - rozstaw wałeczków liniału 100mm

- czujnik zegarowy umieszczony na podstawie

- kątomierz uniwersalny

- poziomica optyczna

- mikromierz - 25-50

- głębokościomierz mikrometryczny (a₀ = 0,01mm)

- zestaw płytek wzorcowych

- zestaw kulek pomiarowych

4. Krótki opis stosowanych technik pomiaru:

Pomiar kąta zewnętrznego klina, z użyciem liniału sinusowego - ustawiamy mierzony przedmiot na liniale sinusowym, pod którym z jednej strony ustawiamy odpowiedni stos płytek wzorcowych, aby powierzchnia przedmiotu była równoległa do płaszczyzny płyty pomiarowej. Mierzymy czujnikiem zegarowym wartość na jednym i drugim końcu przedmiotu. Następnie z odpowiedniego wzoru obliczamy kąt.

Pomiar kąta stożka wewnętrznego, z użyciem kulek pomiarowych - ustawiamy przedmiot
na płycie pomiarowej oraz dwa stosy płytek wzorcowych po bokach przedmiotu. Mierzymy wysokość przedmiotu oraz wysokość stosu płytek. Mierzymy największą i najmniejszą średnicę stożka i dobieramy odpowiednie kulki pomiarowe. Wrzucamy mniejszą kulkę i przy pomocy głębokościomierza mikrometrycznego mierzymy daną odległość, następnie wrzucamy większą kulkę i przy pomocy głębokościomierza mikrometrycznego mierzymy daną odległość. Następnie z odpowiedniego wzoru wyliczamy kąt.

5. Rysunek mierzonego elementu

6. Zestawienie wyników pomiaru

Pomiar kąta zewnętrznego kątomierzem uniwersalnym:

1) α = 5,5 º 2) α = 6 º 3) α = 6,5 º

Pomiar kąta zewnętrznego poziomicą optyczną:

1) α' = 5,47 º 2) α' = 5,46 º 3) α' = 5,46 º

α₀ = 0,17 º

Pomiar kąta zewnętrznego liniałem sinusowym:

H_s = 8mm + 1,5mm = 9,5mm

L = 100mm

Pomiar stożka przy użyciu suwmiarki:

H = 74,5mm

D_max = 34mm

D_min = 15mm

Pomiar kąta stożka wewnętrznego przy pomocy kulek pomiarowych:

średnica większej kulki: d₂ = 2,7mm (d₂≤0,9D_max)

średnica mniejszej kulki: d₁ = 1,8mm (d₁≥1,1D_min)

H = 94mm

L = 74,5mm

H₁ = 20,67 + 50 = 70,67 [mm]

H₂ = 6,61 + 25 = 31,61 [mm]

7. Wyniki niezbędnych obliczeń

Pomiar kąta zewnętrznego kątomierzem uniwersalnym:

Pomiar kąta zewnętrznego poziomicą optyczną:

α = α' + α₀ α₀ = 0,17 º

α' = 5,47 º α' = 5,46 º α' = 5,46 º

α = 5,47 º + 0,17 º = 5,64 º

α = 5,46 º + 0,17 º = 5,63 º

α = 5,46 º + 0,17 º = 5,63 º

α_śr = 5,63 º

Pomiar kąta zewnętrznego liniałem sinusowym:

H_s = 8mm + 1,5mm = 9,5mm

L = 100mm

∆W = W₁ - W₂ = 0

α = 5,45 º

Pomiar kąta stożka wewnętrznego z użyciem kulek pomiarowych:

d₂ = 2,7mm d₁ = 1,8mm H = 94mm L = 74,5mm

H₁ = 70,67 [mm] H₂ = 31,61 [mm]

α = 7,48 º

zbieżność stożka wynosi:

∆ = 2tgα ∆ = 0,26

8. Ocena dokładności pomiarów:
Pomiary były wykonywane przy pomocy liniału sinusowego, głębokościomierzem mikrometrycznym, którego a₀ = 0,01mm, z wykorzystaniem płytek wzorcowych i kulek pomiarowych, poziomicą optyczną. Uwzględnione też zostało pochylenie płyty pomiarowej. Pomiary te można uznać za dość dokładne. Pomiary wykonywane kątomierzem uniwersalnym są już mniej dokładne.

9. Prezentacja uzyskanych rezultatów:

Kąt zewnętrzny zmierzony kątomierzem uniwersalnym α_śr = 6 º

Kąt zewnętrzny zmierzony poziomicą optyczną α_śr = 5,63 º

Kąt zewnętrzny zmierzony przy pomocy liniału sinusowego α = 5,45 º

Kąt stożka wewnętrznego zmierzony z użyciem kulek pomiarowych α = 7,48 º

Zbieżność stożka ∆ = 0,26

10. Wnioski końcowe:

- Pomiar wykonany przy użyciu liniału sinusowego daje najbardziej dokładny wynik

- Pomiar przy pomocy kulek pomiarowych może być obarczony błędem, z uwagi
na wystąpienie nacisku pomiarowego

- Pomiar kątomierzem uniwersalnym jest najmniej dokładny

---