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:
dnB = B0 + 0,5H
dnB = 15,018 + 0,0015 = 15,0195 [mm]
dnA = B0 - 0,H
dnA = 15,018 - 0,0015 = 15,0165 [mm]
Wymiary graniczne strony przechodniej:
dpB = A0 + z + 0,5H
dpB = 15 + 0,0025 + 0,0015 = 15,004 [mm]
dpA = A0 + z - 0,5H
dpA = 15 + 0,0025 - 0,0015 = 15,001 [mm]
Minimalny dopuszczalny wymiar strony przechodniej:
dpmin = A0 - y
dpmin = 15 - 0,002 = 14,998 [mm]
Wartość średnia średnicy strony nieprzechodniej sprawdzianu:
xn = 15,0390 mm
Wartość średnia średnicy strony przechodniej sprawdzianu:
xp = 15,0148 mm
∆P = 0,0006mm
Dla strony nieprzechodniej sprawdzianu do otworów:
dnBS = B0 + 0,5H - ΔP
dnBS = 15,018 + 0,0015 - 0,0006 = 15,0189 [mm]
dnAS = B0 - 0,5H + ΔP
dnBS = 15,018 - 0,0015 + 0,0006 = 15,0171 [mm]
Dla strony przechodniej sprawdzianu do otworów:
dpBS = A0 + z + 0,5H - ΔP
dpBS = 15 + 0,0025 + 0,0015 - 0,0006 = 15,0034 [mm]
dpmin = A0 - y + ΔP
dpmin = 15 - 0,002 + 0,0006 = 14,9986 [mm]
Jeżeli wszystkie wyniki pomiaru średnicy nieprzechodniej spełniają nierówność:
dnBS >dni>dnAS
a wyniki strony przechodniej będą spełniać nierówność:
dpBS>dpi>dpmin
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:
dn = xn = 15,0390 mm
Wartość średnia średnicy strony przechodniej sprawdzianu:
dp = xp = 15,0148 mm
Oszacowanie odchylenia standardowego wyników pomiaru (dla strony nieprzechodniej):
Sdn = 0,0004mm
Oszacowanie odchylenia standardowego wyników pomiaru (dla strony przechodniej):
Sdp = 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 = 2tα,f * Sdn
∆d = 0,0018
Oszacowanie szerokości przedziału niepewności ∆d dla strony przechodniej:
∆d = 2tα,f * Sdp
∆d = 0,0032
Dla strony nieprzechodniej sprawdzianu:
x = xn + tα,f
x = 15,0390 mm + 2,262
Dla strony przechodniej sprawdzianu:
x = xp + tα,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:
dn = xn = 15,0390 mm
Wartość średnia średnicy strony przechodniej sprawdzianu:
dp = xp = 15,0148 mm
Oszacowanie odchylenia standardowego wyników pomiaru (dla strony nieprzechodniej):
Sdn = 0,0004mm
Oszacowanie odchylenia standardowego wyników pomiaru (dla strony przechodniej):
Sdp = 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 = xn + tα,f
x = 15,0390 mm + 2,262
Dla strony przechodniej sprawdzianu:
x = xp + tα,f
x = 15,0148 mm + 2,262
10. Wnioski końcowe:
Dany sprawdzian nie spełnia wymagań przepisów metrologicznych i nie może być dopuszczony do stosowania.