Laboratorium Metrologii	Data wykonania ćwiczenia: 1997-02-27
Temat: Kompleksowa analiza błędów w pomiarach stykowych.	Grupa 23B
Ćwiczenie wykonał Motyl Paweł	Ocena:

Kompleksowa analiza błędów pomiaru średnicy wałka metodą różnicową.

Średnicę wałka oblicza się z zależności :

D = [ L + Pl + (O2 - O1) + Pc + Pt + Ps ] +/- SDmax

gdzie:

Pl. -poprawka stosu płytek wzorcowych

Pc- poprawka wskazania czujnika

Pt- poprawka wynikła z wpływu temperatury

Ps- poprawka kompensująca ugięcie sprężyste spowodowane naciskiem pomiarowym

Poszczególne poprawki kompensujące błędy systematyczne można wyznaczyć z wykresów, tabel lub wyznaczyć z odpowiednich wzorów.

Graniczny błąd przypadkowy oblicza się ze wzoru :

gdzie wyrażenia podpierwiastkowe są błędami przypadkowymi wyznaczenia odpowiednich poprawek.

1.Błąd graniczny wyznaczenia poprawek stosu płytek - wynika z niedokładności pomiaru płytek wzorcowych podczas wzorcowania. Ma on wartość :

2.Błąd wynikający ze wskazań czujnika może być wyznaczony podczas wielokrotnego pomiaru tej samej wartości w stałych warunkach.

3.Błąd graniczny wyznaczenia poprawki temperaturowej wyznacza się z zależności :

4.Błąd graniczny wyznaczenia poprawki kompensującej skutki ugięć sprężystych :

Uzyskane wyniki:

• średnica wałka na podstawie 30 pomiarów : 37.98 mm

• po uwzględnieniu poprawek : 37.997

- graniczny błąd przypadkowy: +/- 0,825 μm.

Analiza błędów pomiaru średnicy podziałowej gwintu przy użyciu wałeczków pomiarowych.

Średnicę podziałową oblicza się z zależności:

• dla gwintu metrycznego:

--> [Author:braki] α

• dla gwintu calowego:

gdzie Σ Pi -suma poprawek wynikających z błędów ugięć sprężystych, błędów skręcenia wałeczków, błędów skoku, kąta, oraz różnicy średnic wałeczków optymalnych i rzeczywiście stosowanych.

Poprawkę kompensującą podnoszenie się wałeczków w mierzonym przekroju wskutek ich skręcenia się w bruzdach gwintu oblicza się z zależności :

• dla gwintu metrycznego:

• dla gwintu calowego :

Poprawkę na sprężyste ugięcia w miejscach styku wałeczków z zarysem gwintu , spowodowaną naciskiem pomiarowym oblicza się z zależności :

Uzyskane wyniki pomiarowe i obliczenia :

• skok gwintu P.=2,5

• średnica podziałowa : 18,925

• poprawka kompensująca podnoszenie się wałeczków (skręcanie w bruzdach) : 0,004 [mm].

• poprawka na sprężyste ugięcie w miejscach styku wałeczków z zarysem gwintu:0.005 [mm].

Wnioski :

Obliczenia zostały wykonane przy pomocy programu MATHCAD 6.0

Ugięcie sprężyste na styku stolik - stos płytek wzorcowych jest znikomo małe i można je w praktyce pominąć ( odchyłka rzędu tysięcznych części milimetra).

W sytuacji jaka wystąpiła w trakcie ćwiczenia uchyb wywołany wpływem temperatury otoczenia również nie wpłynął w sposób istotny na wynik pomiaru . Spowodowane było to tym, że temperatura otoczenia różniła się tylko o 1 st. Celsjusza od temperatury wzorcowania przyrządów pomiarowych. Korzystnie wpłynął też fakt, ze wzorce i przyrządy wykonane były z podobnego materiału.

Poprawki kompensujące błąd skoku, kąta zarysu i błąd średnicy wałeczków uwzględnia się przy pomiarze bardzo dokładnych gwintów.

Zasada pomiaru średnicy wałka za pomocą czujnika pomiarowego.

Schemat pomiaru średnicy

podziałowej gwintu metodą trójwałeczkową.

---