PODSTAWY METROLOGII - LABORATORIUM

WYDZIAŁ: BMiZ

Data wykonania ćwiczenia: 26.11.2012r.

WSTĘP TEORETYCZNY:

Mikrometr (zwany także mikromierzem) - przyrząd pomiarowy służący do mierzenia przedmiotów z rozdzielczością rzędu 0,01 mm. Zasadniczą częścią mikrometru jest precyzyjnie wykonana śruba mikrometryczna o skoku 0,5 mm (rzadziej 1 mm) i zakresie 25 mm (czasem 50 mm).

Działanie mikrometru opiera się na użyciu śruby mikrometrycznej oraz noniusza. Śruba mikrometryczna to bardzo precyzyjnie wykonana śruba o skoku gwintu 0,5 lub 1 mm połączona z bębnem mikrometru, na obwodzie którego wygrawerowano podziałkę (noniusz). Z bębnem mikrometru połączone jest sprzęgłem zapadkowym pokrętło zapewniające odpowiedni, stały docisk szczęk (na fotografii to mniejsze pokrętło). Nieodpowiedni docisk powoduje znaczne niedokładności pomiaru.

Szczęki mikrometru to:

• szczęka stała

• młoteczek - szczęka ruchoma będąca przedłużeniem śruby mikrometrycznej lub z nią połączona

Przy skoku gwintu śruby 0,5 mm, dla rozsunięcia szczęk na odległość 1 mm, pokrętło musi wykonać dwa pełne obroty. Skala pozioma (podstawowa) składa się z linii poziomej rozdzielającej dwie podziałki milimetrowe. Nad linią jest umieszczona jedna podziałka milimetrowa, pod linią druga identyczna, ale przesunięta o 0,5 mm w stosunku do górnej. Na obwodzie bębna znajduje się skala noniusza z podziałką od 0 do 49. W stanie kiedy szczęki mikrometru przylegają do siebie, krawędź bębna pokrywa się z zerową kreską podziałki, natomiast zerowa kreska noniusza pokrywa się z poziomą linią rozdzielającą podziałki milimetrowe na skali podstawowej. Odczyt w tym położeniu wynosi więc 0,0. Podczas pomiaru należy mierzony przedmiot umieścić między szczękami, lekko dokręcić bęben i ostatecznie dokręcić przy użyciu pokrętła, aż do momentu kiedy słychać przeskakiwanie zapadki sprzęgła. Na poziomej skali odczytuje się wymiar z dokładnością do 0,5 mm. Miejsce odczytu wskazuje krawędź bębna. Punkt podziałki noniusza (od 0 do 49), który pokrywa się z poziomą linią na podziałce podstawowej daje odczyt dodatkowy. Pełny odczyt daje suma obydwu odczytów.

CEL ĆWICZENIA: Celem ćwiczenia było zbadanie dokładności mikrometru.

1. Sprawdzenie płaskości mikrometru

• wrzeciono – 4 prążki otwarte (dla płytki 12,12 ± 0,01)

• kowadełko – 6 prążków otwartych (dla płytki 12,12 ± 0,01)

WNIOSEK: Wszystkie prążki są otwarte, co oznacza, że powierzchnie mikrometru są idealnie płaskie.

1. Sprawdzanie powierzchni pomiarowych kowadełka i wrzeciona

• wrzeciono – 5 prążków

• kowadełko – 6 prążków

$r = \left( m_{1} + m_{2} \right)\frac{\lambda}{2} = \ \frac{11 \bullet 0,6}{2} = 3,3\ \lbrack\mu m\rbrack$

dla płytek: 12 mm±0,01 + 12,25mm±0,01 + 12,37mm±0,01 + 12,12mm±0,01

1. Sprawdzenie nacisku pomiarowego

• Dla dolnego zakresu pomiarowego wartość graniczna = 150 g = 1,5N

• Dla górnego zakresu pomiarowego wartość graniczna = 100g = 1N

1. Sprawdzenie zmiany wskazań mikrometru spowodowanej ugięciem kabłonka

Dla płytki „40”:

• W_n = 39,89

• W_o = 39,89

Ugięcie:

$$\ = \ \frac{W_{n} - W_{o}}{P} = 0\ \lbrack\frac{\text{μm}}{10 \bullet N}\rbrack$$

WNIOSEK: Wartość nie zmieniła się, co oznacza, że ugięcie kabłonka nie występuje. Wskazuje to na dobrą jakość mikrometru.

1. Sprawdzanie błędów wskazań mikrometru – doświadczenie nie zostało do końca przeprowadzone z powodu braku czasu.