Błędy systematyczne w pomiarach metodą pośrednią są obłędy systematyczne wielkości mierzonych bezpośrednio; błędy przetwarzania wyników pomiaru wielkości mierzonej bezpośrednio na wielkości wskazania przyrządu Y=F(x1+x2+...xm)Stąd błąd:Błędy obserwacji najmniejsza długość działki elementarnej Lemin=0,75 (aby poprawnie dokonywać odczytu poprzez interpolację wzrokową). W praktyce nie mniejsza niż 1mm.największa dopuszczalna długość działki elementarnej Le max=8mm., Jeżeli podziałka jest obserwowana przez optyczne urządzenie powiększające to długość podziałki elementarnej (leo) może odpowiednio mniejsza. 1/p<Leo<2/p gdzie p- powiększenie optyczne.
Błędy nastawienia optycznego BNO- powstaje wówczas, gdy istotnym czynnikiem wpływającym na poprawność wskazania przyrządu na mierzony wymiar lub obserwacja optyczna.
Typowe sytuacje, w których powstają BNO 1)nieprecyzyjne naprowadzenie kreski okularu goniometrycznego na obraz krawędzi przedmiotu(mikroskop warsztatowy) 2)niesymetryczne naprowadzenie podwójnych kresek nasadki czujnikowej na przerwaną kreskę okularu (mikroskop pomiarowy).
Rodzaje niepewności 1)mikroskop z urządzeniem wskazującym cyfrowym, niepewność nastawienia en en= ±2sn -> P=0,95 gdzie n- liczebność nastawień w praktyce 20 nastawień, sn- odchylenie standardowe eksperymentalne (średnie odchylenie kwadratowe) Sn=S/√n, 2) mikroskop z urządzeniem wskazującym analogowym esp=±2 w tym celu wykonuje się (przy stałym położenia wzorca kreskowego). Na podstawie uzyskanych wyników oblicza się odchylenie standardowe eksperymentalne Ssp: -obcięcia kreski wzorca podwójnymi liniami spirali Archimedesa Sb, -odczytania wskazania So esp=±√2(Sb)2+2(So)2 Całkowita (sumaryczna) niepewność nastawienia optycznego ec= ± √ (en)2 + esp)2 .Błąd obserwacji odczytania BOD wynika z nieprawidłowego odczytania wskazania przyrządu pomiarowego- niezgodność wartości odczytanej z wartością przez przyrząd pomiarowy.
Błąd odczytania dzieli się na: interpolacji, koincydencji, środkowego położenia kreski wzorca w bisektorze, paralaktyczne. Błąd interpolacji- spowodowany oceną położenia wskazówki przyrządu pomiarowego względem dwóch sąsiednich wykazów. Błąd koincydencji błąd oceny położenia dwóch równoległych kresek leżących naprzeciw siebie. Uwaga:1)dolna granica kąta, pod którym dostrzega się przesunięcie dwóch kresek dobrej jakości jest równa około 16s. 2)przyjmuje się, więc że błąd koincydencji ek= ±0,02 jest granicznym błędem urządzenia odczytowego zwanego noniuszem.
Błąd środkowego położenia kreski wzorca w bisektorze- wyniku z nie symetrycznego objęcia równoległymi kreskami podziałki. Typy tworzenia bisektora: para kresek-a, grube przerywane kreski- b, dwie skrzyżowane ukośne kreski-c. Uwaga: dzięki czułości oko ma symetrie- kąt dostrzegania braku symetrii jest niewielki i wynosi około 5n. W przeliczeniu na długość błąd ten wynosi ebis= ± 0,006mm. Błąd paralaktyczny „epar” powstaje wówczas, gdy zachodzi jednocześnie:1) istnienie pewnej odległości między wskazówką a podziałką-d, 2)kierunek odczytania wskazań nie jest zgodny z ustalonym kierunkiem (zwykle prostopadłym do podziałki-odczytanie pod kątem L).Błąd paralaktyczny oblicza się ze wzoru:epar=±0,2dWe/Le gdzie d-długość wskazówki od podziałki, We-wartość działki elementarnej, Le- długość działki elementarnej. Działania na błędach odczytania eo np. łączenie błędu interpolacji lub paralaktyczny eo= ±√eint2 + epar2.
BŁĘDY PRZYPADKOWE- składowa błędu pomiaru, która podczas wielu pomiarów tej samej wartości wielkości zmienia się w sposób nieprzewidziany. Powstają one w wyniku sumowania się wielu bardzo drobnych błędów o zmieniających się znakach i wartościach w poszczególnych pomiarach\ DEF: różnica między wynikiem pomiaru a średnią z nieskończonej liczby pomiarów tej samej wielkości mierzonej, wykonanych w warunkach powtarzalności . Przyjmuje się założenie, ze błędy przypadkowe spełniają warunki rozkładu normalnego. Powyższe założenie oparte jest na następujących stwierdzeniach: 1. błędy dodatnie i ujemne są równie prawdopodobne (symetria) 2. prawdopodobieństwo popełnienia błędu małego jest większe od prawdopodobieństwa popełnienia błędu dużego
SZACOWANIE BŁĘDU PRZYPADKOWEGO-najczęściej obliczenia odchylenia standardowego eksperymentalnego- Sn \SZACOWANIE BŁĘDU TEMPERATURY przyjmuje się następujące warunki temperaturowe: laboratoryjne specjalne (T1/0,3)tzn. odstępstwo temp. tn przyrządu pomiarowego od temp. Pomieszczenia w którym się znajduje (20°C) nie przekracza 1°C oraz różnica temp. Przyrządu i przedmiotu mierzonego tp nie jest większa od 0,3°C | tn -20°C|≤1°C \ | tn -t p |·0,3·C\ laboratoryjne (T2/0,5) opis wymagań jak wyżej |tn -20°C|≤2° C | tn -t p |≤0,5°C \warsztatowe(T4/1)opis wymagań jak wyżej |tn -20°C|≤4°C | tn -t p |≤1°C SZACOWANIE BŁĘDÓW TEMPERATUROWYCH -ft 1. tradycyjnie ft =± L√(αp -αn )2(t p -20 °C )2+αp2(t p - t n )2 ;gdzie (αp -αn) -największa różnica wynikająca z tolerancji zarówno αp, ·n ; (t p -20 °C )- przyjęte warunki pomiarowe ;(t p - t n )- największa dopuszczalna różnica temp. ; αp -nominalna lub górna wartość współczynnika rozszerzalności cieplnej mierzonego przedmiotu 2.Zmodyfikowane ft =± L μm gdzie L-dł. mierzona mm; τ-współ. Zależny od warunków temp. i użytych przyrządów pomiar.
NIEPEWNOŚĆ POMIARU- przedział wart. rozłożony symetrycznie względem wyniku pomiaru w którym(przedziale) z określonym prawdopodobieństwem jest zawarty błąd pomiaru. Wartość niepewności pomiaru umożliwia wyznaczenie dwóch wartości między którymi jest zawarta wartość rzeczywistej wielkości mierzonej.
NIEPEWNOŚĆ WZGLĘDNA stosunek niepewności pomiaru do wartości wielkości mierzonej. 1. podejście tradycyjne wyznaczania niepewności pomiaru NIEPEWNOŚĆ POMIARU⇒błąd przypadkowy e= ± k s; gdzie k =k(P)- spowodowany rozrzutem pomiarów. W przypadku rozkładu normalnego błędów oraz dla dostatecznie wielkiej liczby pomiarów- przyjmuje się k= 2 P= 0,95 tzn. że w serii pomiarów nie zostaną przekroczone wartości błędowe e1 =+-2 s i e2= -2 s \
NIEPEWNOŚĆ WYZNACZAQNIA POPRAWEK- ep dla błędów systematycznych które zostały usunięte z surowego wyniku pomiaru ep=±√e 2 +∑ epi 2 jeżeli część błędów systematycznych nie została usunięta z surowego wyniku pomiaru lecz oszacowana ep=±√e 2 +∑ epi 2 +∑fj2 ; gdzie e- bł przypadkowy ; epi niepewność wyznaczenia poprawki ;fj zespół oszacowanych błędów UWAGA1. z wynikiem surowym pomiaru z którego zostały usunięte błędy system. δi może być- średnia arytmetyczna; rezultat pojedynczego pomiaru 2. Zespół oszacowanych błędów system. Wyznacza się najczęściej bez wyraźnego związku ze statystycznym prawdopodobieństwem P 3. oszacowany błąd systematyczny możemy wyrazić jako f max lub fg fmax=∑fj ; fg=√∑fj2 gdzie fmax algebraiczna suma błędów systematycznych prowadzi do nadmiernie dużych wartości; fg- geometryczna suma składowych błędów systematycznych
WYZNACZANIE NIEPEWNOŚCI POMIARU WG. ZALECEŃ ISO- punktem wyjścia następujące założenia: niepewność pomiaru-parametr zawierający wiele składników; każdy składnik można scharakteryzować odchyleniem standardowym ; niepewność pomiaru wyrażona za pomocą odchylenia standardowego.
Wyznaczanie niepewności pomiaru wg. zaleceń ISO Niepewność pomiaru parametr zawierający wiele składników,każdy składnik można scharakteryzować odchyleniem standardowym. Niepewność pomiaru wyrażona za pomocą odchylenia standardowego- niepewność standardowa.Poszczególne składniki niepewności standardowej szacuje się jedną z dwóch metod: typu A i typu B Szacowanie składników niepewności standardowej typu A- jeżeli wykonano n≥10, obliczamy: wartość średnią, odchylenie standardowe eksperymentalne s, składniki niepewności standardowej u, u= s/√n jeżeli wykonano 2≤n≤10 obliczamy: wartość średnią, odchylenie standardowe eksperymentalne s, składniki niepewności standardowej u, u=k*s/√n gdzie k- wskaźnik zależnych od liczby pomiarów jeżeli wykonano n≥1 obliczamy średnią, odchylenie przeciętne sp, składnik niepewności standardowej u, u=sp/√n.
Szacowanie składników niepewności standardowej typu B: typowe modele rozkładu to:a)trójkątny, b)jednostajny, c) antymodalny- V, d)antymodalny- U,
BŁĘDY NADMIERNE- składowa błędu pomiaru, której wartość jest większa od 4 s. Przyczyną popełnienia bł. nadmiernego może być: niewłaściwe zastosowanie przyrządu pomiarowego; mylne odczytanie wskazania; błąd obliczeniowy; użycie uszkodzonego przyrządu\
PRZYRZĄD POMIAROWY- urządzenie przeznaczone do wykonania pomiarów samodzielnie lub w połączeniu z jednym albo wieloma urządzeniami dodatkowymi\ przyrządy pomiarowe: p. suwmiarkowe mikrometryczne ,czujniki maszyny pomiarowe(długościomierze, wysokościomierze, mikroskopy, projektory, współrzędnościowe maszyny pomiarowe)p. do pomiaru kątów, interferometry, p. do pomiaru chropowatości i falistości powiechrzni , p. do pomiarów odchyłek kształtu i położenia, p. do pomiarów kół zębatych, inne przyrządy pomiarowe
SPRAWDZIAN-urządzenie przeznaczone do ściśle określonych zadań. Służą do stwierdzania czy badany wymiar jest zawarty między wymiarami granicznymi tj. dolnym i górnym, mogą też służyć do sprawdzania kształtu elementów (np. szablon łuków )lub elementów o złożonej postaci geometrycznej (np. sprawdzian do gwintu)
PRZYRZĄDY POMIAROWE POMOCNICZE- służy do pomiaru wielkości wpływających na wynik pomiaru tj. wielkości nie będących celem pomiaru lecz mających wpływ na wartość wielkości mierzonej np. termometr (ustalenie temp. zewn.+ temp. mierzonego przedmiotu- termometr kontaktowy; poziomica wbudowana w przyrząd pomiarowy służąca do właściwego ustawienia przedmiotu.
WŁAŚCIWOŚĆ METROLOGICZNA PRZYRZĄDU POMIAROWEGO- cecha przyrządu pomiarowego charakteryzująca ten przyrządu i mogąca mieć wpływ na wyniki i błędu pomiaru. 1. charakterystyka metrologiczna p. pomiarowego- reprezentacja matematyczna właściwości metrologicznych określonego przyrządu w formie: wielkości liczbowej, wykresu, tablicy.\ przykład charakt: błąd poprawności wskazań przyrządu pomiarowego 2.charakt. dynamiczna przyrządu pomiarowego- charakterystyka właściwości metrologicznych przyrządu pomiarowego w jego stanie nieustalonym formie i na ogół zmieniająca się w czasie.3. charakterystyka przetworzenia- zależność sygnału wyjściowego od wejściowego w warunkach określonych. Może ona być teoretyczna lub doświadczalna i jest wyrażona w postaci równania algebraicznego, tablicy lub wykresu względnie odpowiedniego programu komp.Poza wymienionymi powyżej, występuje jeszcze bardzo wiele parametrów charakteryzujących właściwości przyrządów pomiarowych takich jak: warunki użytkowania, odniesienia, graniczne(zakres eksploatacji), granica dolna i górna zakresu pomiarowego, podziałka przyrządu, zakres podziałki(przedział pomiarowy), dł. działki element. wartość działki element. Czułość, próg pobudliwości dokładnośc-zdolność przyrządu do dawania wskazań bliskich wart. prawdziwej; błąd przyrządu-składowa błędu pomiaru; błąd zera; poprawka; rozrzut wskazań- właściwości przyrządu do dawania zmiennych wskazań przy pomiarze tej samej wart. ;zakres rozrzutu wskazań r=xmax-xmin; błąd wierności(powtarzalności) składowość przypadkowa błędu przyrządu; czas odpowiedzi; błąd opóźnienia; błąd bezwładnościowy
WZORCE DŁUGOŚCI I KĄTA- 1.wzorce miar długości- kreskowe- odtwarzają wart. dł. między wzajemnymi odległościami kresek, naniesionymi z reguły na płaskiej powierzchni wzorca; końcowo-kreskowe- opis jak wyżej, że przymiar odtwarza wartość długości od granicy przyrządu do odpowiedniego wymiaru; inkrementalne- charakteryzują się naniesionymi(na szklane lub metalowe liniały)strefami(na przemian aktywnymi i pasywnymi)wartość przesunięcia wzorca względem przetwornika lub określana przez sumowana lub odejmowanie sygnałów(jednostek); kodowe- utworzone z kombinacji figur geometrycznych podobnie jak we wzorcach inkrementalnych występują segmenty aktywne i pasywne; końcowe-jednowymiarowe wzorce miar np. płytki wzorcowe, wałeczki i kulki pomiarowe, szczelinomierze, kątowniki krawędziowe; oraz wzorce nastawcze; falowe- odtwarzają wartość dł. poprzez części lub wielokrotności dług. Fali promieniowania elektromagnetycznego
NONIUSZ-pełni role pomocniczą w odczytywaniu wskazań; stosowane są noniusze o dok. 0,1mm; 0,05mm; 0,02mm-zanika
WAŁECZKI POMIAROWE: Jednowymiarowe wzorce końcowe długości użytkoweWykonywane są trójkami: z zaczepem, bez zaczepów, w oprawkachPrzeznaczenie: pomiary średnie podziałowych gwintów (znormalizowany komplet zawiera 21 trójek w zakresie średnic 0,17 - 6,35 mm odchylenie dw = ± 0,5μm PN-79/M-53088), pomiary średnie kół zębatych (komplet zawierający 23 trójki), pomiary średnie małych otworów (firma Mahr w zakresie 0,1-10 mm stopniowanie co 0,01mm), pomiary kątów stożków, pomiary promieni łuków.
KULKI POMIAROWE: użytkowe wzorce długości (jednowymiarowe), przeznaczenie - pośrednie pomiary stożków wewnętrznych, średnicy podziałowej, gwintów wew., średnic trudnodostępnych otworów.Wykonanie - selekcja kulek łożyskowych „czwórkami”zakres dk = 0,5-25[mm]odchyłka dk = ± 0,5μm
SZCZELINOMIERZE - użytkowe wzorce długości (jednowymiarowe), przeznaczenie - pomiary wielkości szczelin oraz luzów w częściach maszyn i urządzeń, zakres pomiarowy: 0,03-1,0mm kompletyNr 1 0,03-0,4mm (11szt),Nr 2 0,05-1,0mm (20szt),Nr 3 0,05-1,0mm (11szt). Stopniowanie:0,01; 0,05; 0,1 [mm]Długość 100 lub 200 mm- PN-75/M-53390
WZPORCE KĄTA: Kreskowe - kręgi podziałowe,Przeznaczenie: głowice pomiarowe, mikroskopy pomiarowe, w kątomierzach zwykłych i optycznych, projektorach. Inkrementalne układy pomiarowe kąta. Wykonuje się na: płaskich szklanych tarczach,nacięcia na zew. obwodach bębnów. Wzorzec ERO 725 firmy Heidenhain. Liczba pasm do 36000, rozdzielczość urządzenia odczytowego 0,0005.Kodowe układy pomiarowe kątaWykonuje się na szklanych tarczach i stosuje się przetworniki optoelektryczne z cyfrowymi urządzeniami odczytowymi. Cecha charakterystyczna - każdemu kątowi położenia wzorca kodowego odpowiada ściśle określona (absolutna) wartość wskazania. Po pełnym obrocie wskazanie się powtarza. Wzorce kątowe kata: a)pryzma wielościenna, b)płytki kątowe,c)kątowniki, a)pryzma wielościenna - wykonuje się w kształcie graniastosłupa o podstawie wielokąta foremnego - liczba ścian 5-72 Materiał:-szkło (najczęściej)-kwarc-metal.Dokładność (pryzmy firmy Tesa):-robocza(refence)- tolerancja płaskości 0,05μm kąta dwusiecznego ± 5″-kalibracyjna (calibrotion) tolerancja płaskości - 0,25 μm kąta dwusiecznego ± 10″-kontrolna (inspection) - tolerancja płaskości 0,125 μm kąta dwusiecznego ± 15″b)Płytki kątoweWielowymiarowe wzorce podstawowe i użytkowe.Wykonanie:-płytka prostokątna-2 kąty (α i β)-4 kąty (α, β, γ i σ)Komplety:MLAh - mały 49szt, MLAk - duży 859sztStopniowanie:MLAh:-0-10° co 1°-10-350° co 10'-350-360° co 1°MLAk:-0-10° co 1°-10-350° co 5'-350-360° co 1°Graniczne błędy dopuszczalne dokładności kątów płytek wynoszą ± 12″. Powierzchnie pomiarowe płytek powinny mieć co najmniej 12 klasę chropowatości. Płytki kątowe składa się za pomocą specjalnego uchwytu. Zaleca się wykonanie płytek kątowych ze stali ŁH15. Twardość powierzchnie pomiarowych powinna wynosić co najmniej 62HRC.
Kątowniki-jednowymiarowe wzorce podstawowe i użytkowe kąta 90°-krawędziowe-powierzchniowe-walcowe (podstawowe)Klasy 00;0;1;2Tolerancja prostopadłości Tv [μm]kl: 00 Tv=2+10-5L,0 Tv=5+10-5L,1 Tv=10+5+10-5L,2 Tv=20+10-4LPrzyrządu suwmiarkowe są przeznaczone do pomiaru wymiarów dł. zewnętrznych, wew. i mieszanych.
Rodzaje urządzeń wskazujących: noniusz (dokładność odczytu 0,1 lub 0,05 mm, moduł 1 lub 2); czujnik (wartość działki elementarnej wynosi najczęściej 0,02mm); cyfrowe urządzenie wskazujące (rozdzielczość zwykle 0,1 mm)
Noniusz - jest podziałką kreskową która pozwala odczytać wielkość mierzoną z uwzględnieniem części mm o wielkości 0,1 lub 0,05. Moduł noniusza ma istotny wpływa na łatwość odczytywania wielkości mierzonej.Odchyłki wskazań przyrządów suwmiarkowych = niedokładność pomiaru +- (50+0,1L) [μm]
Rodzaje przyrządów suwmiarkowych: 1)ogólnego przeznaczenia a)sufmiarki (jednostronne, dwustronne, dwustronne z głębokościomierzem) b)głębokościomierze sufmiarkowe c) wysokościomierze sufmiarkowe. 2. specjalnego przeznaczenia a)do kół zębatych, b)do pomiaru odległości otworów c)do pomiaru średnicy wytłoczeń w otworach. D)do pomiaru głębokości rowków pustkowych.Przyrządy mikrometryczne są przeznaczone do pomiarów zewnętrznych, wewnętrznych i mieszanych wymiarów długości.Rodzaje urządzeń wskazujących: kreskowe i cyfrowe.Skok gwintu śruby, nakrętki mikrometrycznej wynosi 0,5 lub 1 mm, działka elementarna ma wielkość 0,01 mm, przesuw pomiarowy wrzeciona wynosi 25 mm.Dokładność wskazań przyrządów mikrometrycznych: +- (4+A/50) [μm]Niedokładność pomiaru za pomocą mikrometru: +- [(4+A/50)+ΔR] [μm]
Rodzaje przyrządów mikrometrycznych:1. Ogólnego przeznaczenia: a. Mik. Zewnętrzne z powierzchniami pomiarowymi płaskimi i kulistymi. B. Mik. Wewnętrzne - średnicówki mikrometryczne i mikrometry szczękowe c. Głębokościomierze i wkładki mikrometryczne d. Głowice mikrometryczne 2. Specjalnego przeznaczenia: a. Do drutu, b. Do blach, c. Do rur, d. Do narzędzi skrawających e. Do gwintów.
Kątomierze - są przeznaczone do pomiaru kątów, jak również mogą być użyte do odtwarzania złożonych kątów lub przenoszenia ustawionego według wzorca na przedmiot sprawdzany.Rodzaje urządzeń wskazujących: kreskowe, czujnikowe, cyfrowe.Graniczne błędy wskazań kątomierzy uniwersalnych wynoszą w całym zakresie +-5.
Rodzaje kątomierzy: 1. ogólnego przeznaczenia: a. Uniwersalne 2. specjalnego przeznaczenia: a. Narzędziowe, b. Do pomiaru kątów ostrych narzędzi skrawających.
Czujnikiem nazywamy narzędzie pomiarowe służące do wykonania pomiarów stykowych metodą stykową. Istotą pomiarów różnicowych jest mierzenie małej różnicy między wzorcem i mierzonym wymiarem.
Podział czujników wg zasady działania: 1. mechaniczne (przełożenia 100 do 20000) a. Dźwigniowe (minimetr, limimetr) b. Zębate (czujniki zegarowe), c. Dźwigniowo-zębate (ortotest, milliness, pupitest, diatest), d. Śrubowe (tesatest), e. Sprzężynowe 2. optyczne (optimery pionowy i poziomy, ultraoptimery) 3. elektryczne: (elektrosykowe i indukcyjne)Ważniejsze właściwości metrologiczne to: 1. wartość działki elementarnej Ws=0,01 mm 2. nacisk pomiarowy <=1,5 N 3. największa dopuszczalna zmiana nacisku pomiarowego 0,6 N 4. błędy graniczne dopuszczalne w zależności od klasy dokładności i wykorzystanego zakresu.
Długościomierze - są maszynami pomiarowymi umożliwiającymi wykonanie pomiaru z dużą dokładnością. Stanowią one połączenie wzorca urządzenia wskazującego, poziomego lub pionowego korpusu oraz szeregu urządzeń pomocniczych. Długościomierz poziomu uniwersalny i pionowy spełniają tzw. Postulat Abbego, polegający na usytuowaniu wzorca miary i mierzonego wymiaru w jednej osi, jeden za drugim, dzięki czemu błędy ułożyskowania wzorca wpływają minimalny na dokładność pomiarową przyrządu. Długościomierze mają zabudowane szklane wzorce kreskowe (szkło Schotta F7) w zakresie 100 mm i wartości działki elementarnej 1 mm. Do odczytania wskazań służy mikroskop spiralny o wartości działki elementarnej 1 μm lub 0,2 μm
Mikroskopy pomiarowe służą do określenia wymiarów przedmiotów w układzie współrzędnym prostokątnym lub współrzędnych biegunowych na podstawie obserwacji zarysu lub powierzchni przedmiotu w świetle przechodzącym lub odbitym za pomocą mikroskopu.Zastosowanie mikroskopów pomiarowych warsztatowych i uniwersalnych: pomiary przedmiotów o złożonym kształcie, pomiary gwintów, pomiary frezów, pomiary noży kształtowych, pomiary odległości osi otworów, pomiary łuków.
Projektory są to urządzenia pomiarowe optyczne umożliwiające obserwacje przedmiotów w odpowiednim powiększeniu, świetle przechodzącym lub odbitym. Projektory znajdują zastosowanie w pomiarach przedmiotów o złożonych kształtach i małych wymiarach.
Współrzędnościowe maszyny pomiarowe - główne zespoły: konstrukcja nośna z elementami ruchowymi i stołem pomiarowym, układy pomiarowe, głowica pomiarowa, układ napędowy i sterujący, mikrokomputer.Zasadnicze grupy maszyn współrzędnościowych: kolumnowe, wysięgnikowe, portalowe, mostowe.
NADZOROWANIE PRZYRZĄDÓW POMIAROWYCH: 1. nadzór przez producenta (dostawcę) - określa PN-ISO 9001÷3 w zakresie: wzorcowania, utrzymania w należytym stanie zdolności pomiarowej. 2. Nadzór użytkownika: należytego wykorzystywania, należytego przechowywania, dotrzymywanie terminów kontroli (legalizacji i wzorcowania)
Sprawdzanie przyrządów sufmiarkowych: Obejmuje wyznaczenie i porównanie z wartościami dopuszczalnymi wszystkich lub niektórych z niżej podanych parametrów: odchyłki płaskości i prostoliniowości powierzchni i krawędzi pomiarowych, odchyłki równoległości płaskich powierzchni krawędzi pomiarowych, grubość walcowych końcówek szczęk, promienia ich zaokrąglenia i bocznego przesunięcia promienia krzywizny, błędów wskazań. Sprawdzanie przyrządów mikrometrycznych: Obejmuje wyznaczanie i porównanie z wartościami dopuszczalnymi wszystkich lub niektórych z niżej podanych parametrów: 1. odchyłek płaskości powierzchni pomiarowych wrzeciona i kowadełka. 2. odchyłki równoległości powierzchni pomiarowych wrzeciona i kowadełka. 3. nacisku pomiarowego. 4. błędów wskazań.
Do wyznaczenia błędów wskazań można wykorzystać: 1. specjalne komplety płytek wzorcowych, 2. długościomierz uniwersalny. Wymagane wyposażenie dodatkowe stanowią: 1. element zamocowania mikrometrów (płytka, pryzmat i kątowniki oporowe). 2. ramię pomiarowe ze wspornikiem z kulistą końcówką do sprawdzania mikrometrów.
Sprawdzanie czujników: obejmuje okresowe sprawdzenie, wyznaczenie i porównanie z wartościami dopuszczalnymi: 1. błędów wskazań 2. zmiany wskazań wywołanej naciskiem bocznym na końcówkę pomiarową, 3. zakresu rozrzutu wskazań, 4. histerezy pomiarowej, 5. nacisku pomiarowego oraz jego zmienności.Do sprawdzenia czujników można wykorzystać: 1. optimetr, 2. długościomierz uniwersalny.
Sprawdzanie płytek wzorcowych: Okresowe sprawdzenie płytek wzorcowych stosowanych do sprawdzenia przyrządów pomiarowych obejmuje: 1. sprawdzanie przywieralności powierzchni pomiarowych, 2. wyznaczanie odchyłek płaskości powierzchni pomiarowych. 3,. Wyznaczanie odchyłek długości w tym skrajnych odchyłek w wolnych punktach pomiarowych oraz odchyłki długości środkowej. 4. wyznaczenie odchyłki złożonej płaskości i równoległości powierzchni pomiarowych. 5. ustalenie klasy dokładności poszczególnych płytek wzorcowych oraz kompletu płytek.Długość Lx płytki wzorcowej jest def. w dwojaki sposób (PN-83/M-53801): 1. odległość punktu powierzchni pomiarowej od powierzchni płaskiej, 2. odległość między punktem powierzchni pomiarowej a punktem przeciwległej powierzchni pomiarowej
.POMIAR WIELKOŚCI GEOMETRUCZNEJMetoda pomiarowa - pojęcie określające sposób porównania zastosowania przy pomiarze.Sposób pomiaru - przebieg czynności niezbędnych do wykonania pomiaru.Niedokładność pomiaru - Δp (Δx) różnica między wartością otrzymaną z pomiaru a wartością rzeczywistą np. obejmuje łącznie błędy przypadkowe i systematyczne
.RACJONALNY DOBÓR PRZYRZĄDÓW POMIARÓW Metody pomiarowe:Bezpośrednia - wartość wielkości mierzonej otrzymuje się bezpośrednio bez potrzeby dokonywania dodatkowych obliczeń opartych na zależności funkcyjnej wielkości mierzonej od innej wielkości. Metody: 1. bezpośredniego porównania - porównanie całkowitej wielkości mierzonej z wielkością znaną np. porównanie mierzonej długości z przymiarem kreskowym,2. różnicowa - wychyleniowa, koincydencyjna, zerowa. 3. wychyleniowa. Pośrednia - wartość wielkości mierzonej otrzymuje się poprzez pomiar innej wielkości i wykorzystaniu istniejącej zależności z wielkością mierzoną. Metody: 1. podstawowa.
Metoda różnicowa - porównanie wielkości mierzonej z niewiele różniącą się od niej znaną wartością tej samej wielkości.
Metoda róż. wychyleniowa - polega na pomiarze małej różnicy między wartością mierzoną i znaną wartością tej samej wielkości za pomocą czynnika.
Metoda róż. koincydencyjna - polega na wyznaczeniu przez obserwację koincydencji (zgodności) pewnych wskazań lub sygnałów np. pomiar średnicy wałka za pomocą suwmiarki z noniuszem,
Metoda róż. zerowa - polega na sprowadzeniu do zera różnicy między wartością wielkości mierzonej a porównaną z nią wartością tej samej wielkości np. pomiar rozstawienia szczęk sprawdzianu do wałków przy użyciu stosu płytek i wałeczków pomiarowych.
Metoda wychyleniowa - polega na określeniu wartości wielkości mierzonej poprzez wychylenie urządzenia wskazującego np. pomiar prografometrem parametru k chropowatości powierzchni.
Metoda podstawowa - (dawniej nazwana metodą bezwzględną) oparta na pomiarze wielkości podstawowych wchodzących do definiowanej wielkości np. pomiar prędkości liniowej przez pomiar drogi i czasu.
ZASADA POMIARU - to zjawisko fizyczne stanowiące podstawę pomiaru. Np. zmiana ciśnienia wykorzystywana w pomiarach czujnikami pneumatycznymi. Zmiana indukcyjności układy elektrycznego cewki w pomiarach czujnikami indukcyjnymi.
CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA WYBÓR NARZĘDZI POMIAROWYCH: tolerancja wymiaru, wymiar nominalny, rodzaj wymiaru, kształt mierzonego przedmiotu, wymiary gabarytu i ciężar mierzonego przedmiotu, chropowatość powierzchni mierzonego przedmiotu, metoda pomiarowa.
WIELKOŚCI WPŁYWOWE: temp., naciski pomiarowe i ciężar (spłaszczenie - wzory Hertza, ugięcie, odkształcenie szczęk, wydłużenie lub skrócenie
POMIARY WAŁKÓW, OTWORÓW, WYMIARÓW POŚREDNICH I MIESZANYCH.
!!!!!! 1. wykorzystanie wyrobu o idealnych wymiarach w kształcie nie jest możliwe z uwagi na pewne niedoskonałości związane z: obrabiarką, przedmiotem obrabianym i narzędziem 2. wystąpienie odstępstw wyrobu rzeczywistego od idealnego spowodowało konieczność określenia dopuszczalnych odchyłek.MODELE OPISU POSTACI GEOMETRYCZNEJ WYROBU:0 - wymiary idealne, kształt i położenie nominalne1 - kształt i położenie nominalne, uwzględnione tolerancje wymiaru2 - kształt geometryczny idealny, uwzględnione ... i tolerancje położenia3 - uwzględnione tolerancje pomiaru, tolerancje położenia i t. kształtu, nieuwzględniona falistość i chropowatość powierzchn4 - uwz. Falistość powierzchni, nie uwzględniono chropowatości powierzchni5 - uwz. tolerancję pomiarów, tolerancja położenia, t. kształtu i falistości i chropowatości powierzchniNależy pamiętać, że stopień abstrakcji jest tym większy im bardziej model przedmiotu odbiega od rzeczywistej postaci geometrycznej odwrotnie jak stopień konkretyzacji.Rodzaje wymiarów: zewnętrzne „Z”, wewnętrzne „W”, mieszane ”M”, pośrednie „P”.
Wymiar zewnętrzny - odległość elementów powierzchni między którymi ich bezpośrednie otoczenie jest wypełnione materiałem
Wymiar wew. - odległość elementu powierzchni na zewnątrz których ich bezpośrednie otoczenie jest wypełnione materiałem.
Wymiar mieszany - odległość elementów powierzchni między którymi bezpośrednie otoczenie jednego z nich jest wypełnione materiałem wewnątrz wymiaru a bezpośrednie otoczenie drugie jest wypełnione na zewnątrz.
Wymiar pośredni - odległość elementu powierzchni z którym co najmniej jeden jest elementem teoretycznym np. odległość od osi otworu
Pasowanie: luźne Smax>Smin.>=0; ciasne Nmax>Nmin>0; mieszane (Smax i Nmax), Układ pasowań - zbiór pasowań wałków i otworów o odpowiednio dobranych normalnych polach tolerancji klasa 5÷12 różnica nie więcej niż 2 - PN-89/M-02105 przewiduje 16 pól tolerancji uprzywilejowanych dla wałków 10 dla otworów
POMIARY KĄT ÓW I STOŻKÓW: Kąt nominalny α- kąt względem którego określa się pole tolerancji kąta.
Kąty graniczne- górny αmax dolny αmin Tolerancje kąta AT- różnica między kątami granicznymi może być podawana w : --jednostkach kąta płaskiego ,-- jako długość odcinka prostej prostopadłej do ramienia kąta Ath --jako różnica średnic stożka wynikająca z kątów granicznych górnego oraz dolnego odniesiona do długości nominalnej L-Ato. Układ tolerancji kątów (dla tolerancji Atα,AT`α,Ath i Atp) obejmuje 17 klas dokładności oznaczonych w kierunku malejącej dokładności ,zakres wymiarów nominalnych - PN-77/M-0/238. Podstawowe (znorm) tolerancje kątów -tolerancje Atα. Wyznaczanie innych tolerancji ze wzorów Ath=AtαL*10-3 Ato=Atα/cos (α/2) gdzie:Ath w μm , Atα w μrad , L w mm.
WYMIAROWANIE I TOLEROWANIE STOŻKÓW: - dopuszcza dwie metody tolerowania: Metoda I - poprzez podanie :średnicy dużej D, długości L, kąt stożka α lub zbieżności C Metoda II: poprzez podanie : średnicy Ds. w określonej płaszczyźnie przekroju poprzecznego, długość Ls-odległość do płaszczyzny podst. Wyzn. Przez średnicę Ds. ,długość L ,kąt stożka α lub zbieżność C. Tolerowanie stożka polega na oddzielnym określeniu wszystkich tolerancji. TDS-tolerancja średnicy stożka w płaszczyźnie podstawowej ,Atα-tolerancja kąta stożka ,TFK-tolerancja okrągłości zarysu przekroju poprzecznego ,TFL- tolerancja prostoliniowości tworzącej stożka. Podstawowym elementem rozróżniającym metodę tolerowania stożków jest sposób wymiarowania kąta. PASOWANIE STOŻKÓW:Rozróżniamy cztery sposoby ustalania pasowania: A-pasowanie przy zetknięciu się elementów konstrukcyjnych kojarzonych stożków ,B-pasowanie przy określonej odległości losowej Zpf złącza (odl. między płaszczyznami badanymi kojarzonych stożków w ich położeniu końcowym) ,C-pasowanie przy określonym przemieszczaniu osiowym Eα względem położenia początkowego - wzajemnego położenia osiowego stożków wewn. I zewn., odpowiada ich zetknięciu się ,bez przyłożonej siły osiowej. ,D-pasowanie przy przemieszczaniu osiowym względem położenia początkowego ,spowodowanym określoną siłą osiową FS. Rodzaje pasowań :luźne ,ciasne , mieszane.
Zasady tworzenia pasowań stożków: 1.Tolerancje średnic pasowań stożków powinny być jednakowej klasy dokładności. 2.W uzasadnionych wypadkach dopuszcza się tolerowanie średnic dla róznych klas dokładności , ale większych niż 2- wówczas przyjmuje się większą tolerancję dla stożka wewn.
SPOSOBY POMIARU KĄTÓW :1.Pomiary kątomierzami . 2.Pomiary z wykorzystaniem głowic i stożków podziałowych 3.Pomiar z wykorzystaniem ...sinusoidalnych 4.Pomiar z wykorzystaniem mikroskopów -pomiar przez ustalenie (pokrycie) ramion mierzonego kąta przeżywanymi kreskami krzyża okkularu.Różnica wartości wskazań jest szukanym wymiarem kąta. 5. Pomiar z wykorzystaniem linii autokolimacyjnej,promień małych kątów do 2s. 6.Pomiar z wykorzystaniem goniometru,powierzchnie kąta muszą mieć dobre właściwości odbicia światła. 7.Pomiar z wykorzystaniem poziomicy ,p. małych kątów w stosunku do poziomu..
SPOSOBY POMIARU STOŻKÓW:1. Pomiar z wykorzystaniem mikroskopu a)metoda bezpośrednia z wykorzystaniem okularu goniometrycznego b) metoda pośrednia . 2.pomiar przy użyciu wałeczków pomiarowych.3,Pomiarestożka wew. Z wykorzystaniem kul pomiarowych. 4. Pomiar stożka przyrządem, do pomiaru stożków.
Proste przylegające-proste stykające się z zarysem rzeczywistym na zewn. Materiału w ten sposób, że odległość pomiędzy nią a najbardziej oddalonym punktem zarysu ma wartość najmniejszą.
Okrąg przylegający-okrąg o najmniejszym promieniu opisany na zarysie rzeczywistym.
Element średni- powierzchnia lub linia o kształcie nominalnym położona względem powierzchni rzeczywistej w ten sposób, że suma kwadratów odległości powierzchni rzeczywistej od pow. Średniej jest najmniejsza.
Linia odniesienia- umownie przyjęta linia w stosunku, do której określa się parametry profilu.
Odchylenie profilu - odległość między punktem profilu a linią odniesienia.
Odcinek ELEM- odcinek, na którym definiuje się parametry chropowatości
.Linia środkowa profilu chropowatości -linia dzieląca profil chropowatości ,że w przedziale odcinka elem suma kwadratów odchyleń od tej linii jest minimalna.
Wzniesienie profilu - część profilu położenia nad (pod)linią średnią w obrębie dwóch sąsiednich punktów przecięcia profilu z linią średnią .
1