Laboratorium z metrologii
Data: 15 II 2002 r.	Imię i nazwisko:	Ocena:
Wydział, rok, grupa: IMiR, II A, grupa 3	Temat: Pomiary długości i kąta w warunkach kontroli końcowej wyrobu, oraz statystycznego sterowania procesem.	Uwagi:

1. Wstęp teoretyczny

1. Rodzaje przyrządów pomiarowych ( podział ):

1. Przyrządy suwmiarkowe:

• suwmiarki (jednostronne, dwustronne, dwustronne z głębokościomierzem)

• głębokościomierze

• wysokościomierze

2. Przyrządy mikrometryczne:

• m. zewnętrzny

• m. wewnętrzny

• głębokościomierz mikrometryczny

• średnicówka mikrometryczna dwupunktowa

• średnicówka mikrometryczna trójpunktowa

• głowica mikrometryczna

Czujniki:

• inkrementalne

• elektryczne

- elektrostykowe

- indukcyjne

- pojemnościowe

* pneumatyczne

• optyczno-mechaniczne

• mechaniczne

- dźwigniowe

- zębate

- sprężynowe

- dźwigniowo-śrubowe

- sprężynowe

4. Maszyny pomiarowe

5. Przyrządy do pomiaru kątów

6. Interferometry

7. Przyrządy do pomiarów chropowatości i falistości powierzchni

8. Przyrządy do pomiarów odchyłek kształtu i położenia

9. Przyrządy do pomiaru kół zębatych

10. Inne przyrządy pomiarowe

2. Wybrane cechy metrologiczne przyrządów pomiarowych:

1. wartość działki elementarnej

2. zakres pomiarowy

3. czułość (przełożenie pomiarowe)

4. histereza pomiarowa

5. wskaźniki liczbowe (z dokładnością pomiaru)

6. warunki graniczne

7. zakres podziałki

8. długość działki elementarnej

9. rozrzut wskazań przyrządów

10. błędy graniczne dopuszczalne

11. stabilność

12. czas odpowiedzi

13. błędy graniczne powtarzalności

14. dokładność przyrządu pomiarowego

3. Zasada doboru przyrządów pomiarowych.

Przy ocenie i możliwości zastosowania określonego narzędzia pomiarowego należy brać pod uwagę ukształtowanie, liczbę sprawdzanych wymiarów gabaryty i masę kontrolowanego przedmiotu oraz jego materiał. Konstrukcja narzędzia pomiarowego musi zapewniać jego łatwy dostęp do sprawdzanych elementów wyrobów. Przy większej liczbie sprawdzonych wymiarów zaleca się stosowanie wielowymiarowych przyrządów kontrolnych. W odniesieniu do masowo produkowanych części maszyn o prostych kształtach niewielkiej liczbie sprawdzanych wymiarów małym gabarycie i masie szczególnie efektywna jest automatyzacja kontroli wymiarowej. Przy dużych gabarytach i masie zaleca się stosowanie przenośnych przyrządów pomiarowych trzymanych w ręce lub ustawianych bezpośrednio na mierzonym przedmiocie. Do przedmiotów wykonywanych z miękkich materiałów niekorzystne jest stosowanie dotykowych metod pomiaru. Przedmioty z materiałów bardzo trwałych jak spiekane węgliki metali szkło czy ceramika wymagają zbrojenia stykowych elementów przyrządów pomiarowych wkładkami z materiałów odpornych na zużycie.

Różnica pomiędzy wymiarem rzeczywistym a nominalnym nie powinna przekroczyć wielkości tolerancji Ne-N≤T (wartość Ne-N zwana jest błędem wielkości ΔN).

Błąd pomiaru (dokładność pomiaru) ΔP jest wielkością której nie powinna przekroczyć suma fmax wszystkich błędów systematycznych i przypadkowych przy poprawnie przeprowadzonym pomiarze czyli ΔP≤fmax.

Tolerancja T gotowego przedmiotu T=


Tw-tolerancja wykonania ΔP≤KT

Dokładność pomiarową przyrządu pomiarowego w przemyśle maszynowym K=0.1 (dla wymiarów wykowywanych w klasach 5 do 16). Przy tolerancjach węższych dopuszcza się K≅0.2, gdyż w większości przypadków trudno jest dobrać narzędzie pomiarowe o dokładności odpowiadającej K=0.1.

4. Założenia metody wyznaczania niepewności pomiaru według zaleceń ISO

Wyznaczanie niepewności pomiarowej wg zaleceń ISO może odbywać się na dwa sposoby:

1. szacowanie typu A - to sposób szacowania niepewności standardowej za pomocą analizy statystycznej przy założeniu rozkładu normalnego zawierającego trzy następujące przypadki:

- jeżeli wykonano n (n>10) pomiarów, dla których obliczono wartość średnią
i odchylenie standardowe eksperymentalne s, to za wynik przyjmuje się
, a związany z powtarzalnością składnik niepewności standardowej u oblicza się wg wzoru


- jeżeli wykonano n (2<=n<=10) pomiarów, dla których obliczono
i s to za wynik przyjmuje się
, a za składnik niepewności standardowej u obliczone wg wzoru
, gdzie k przyjmuje się z tablic.

- jeżeli wykonano n (n.=1) pomiarów i jeżeli dostępna jest wartość s
, to za wynik przyjmuje się
, a za składnik niepewności standardowej u obliczone wg wzoru u=


b) szacowanie typu B - danymi wejściowymi do szacowania typu B jest jeden ze składników:

- założenie, że dany wpływ ma rozkład normalny i znana jest niepewność oraz związany z nią poziom ufności

- założenie, że dany wpływ ma dany rozkład (inny niż normalny) tzn znany jest charakter rozkładu i zakres
możliwych błędów.

2. POMIARY

1. Obliczenia statystyczne

LP	Wartość
1	63,65
2	63,63
3	63,55
4	63,55
5	63,58
6	63,64
7	63,64
8	63,64
9	63,64
10	63,64

1. 
   p=0,95










63,583 ≤ x_rzecz ≤ 63,649

III ZAŁĄCZNIKI

1. Arkusz doboru przyrządów pomiarowych i wyników pomiarów

2. Wydruk wyników pomiarów suwmiarką

3. Zwymiarowany rysunek przedmiotu.




Przyrządy pomiarowe	Mierzone wymiary
		a	b	c	d	e	f	g	h	j	k	l	m	n	p	α
Suwmiarka Noniusz 0,05											4,92 MAJb	4,92 MAJb
Suwmiarka Noniusz 0,02	93,01 MAJe	60,03 MAJe	20,02 MAJe	12,61 MAJe		64,21 MAJe				4,73 MAJe
Średnicówka mikrometryczna					24,590 MMWa
Passametr Transametr								54,288 MMCf
Kątomierz														15 MWKc	5°10'
Wysokościomierz							8,71 MARa		19,71 MARa				19,79 MARa
Tolerancja T	0,15	0,2	0,4	0,1	0,2	0,1	0,2	0,01	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2		20'
Zakres W 0,1 T - 0,2 T	0,015 0,03	0,02 0,04	0,04 0,08	0,01 0,02	0,02 0,04	0,01 0,02	0,02 0,04	0,001 0,002	0,02 0,04	0,02 0,04	0,02 0,04	0,02 0,04	0,02 0,04		2' 4'
Wybrana wartość W	0,02	0,02	0,02	0,02	0,005	0,02	0,02	0,002	0,02	0,02	0,05	0,05	0,02

n=10




x - wartość średnia

S - odchylenie standardowe

n - liczba pomiarów

t - wartość odczytana z tablic

2. p=0,99


,01







63,57 ≤ x_rzecz ≤ 63,662