1: Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest kształtowanie umiejętności dokonywania pomiarów wartości kątów podnoszenie umiejętności w dokonywaniu obliczeń a także w posługiwaniu się mikroskopem.

2: Przedmiot instrukcji

Przedmiotem instrukcji są zasady postępowania przy pomiarze kątów.

3: Odpowiedzialność

Uczeń przeprowadzający badania odpowiedzialny jest za

- zgłoszenie prowadzącemu gotowości do rozpoczęcia ćwiczenia po zapoznaniu się z instrukcją obsługi mikroskopu warsztatowego (nie może on rozpocząć ćwiczenia bez wyraźnej zgody prowadzącego)

- wykonanie zadań zgodnie z ustaleniami instrukcji.

- opracowanie wyników przeprowadzonych badań .

4: Wprowadzenie

MIKPOSKOP WARSZTATOWY.

Mikroskop warsztatowy - mikroskop narzędziowy ; mikroskop pomiarowy do małych narzędzi , szczególnie dobrze nadający się do mierzenia niewielkich , płaskich i cienkich przedmiotów , które umieszcza się na płycie stolika przedmiotowego. Przedmioty mające nakiełki zamocowuje się do pomiaru w kłach specjalnego uchwytu . Mikroskopy warsztatowe wykonywane są w dwu odmianach : jako tak zwane małe , bez obrotowego stolika przedmiotowego ( rys. ) , i duże , z obrotowym stolikiem przedmiotowym . Mikroskopy warsztatowe są mniejsze i mniej dokładne od uniwersalnych . Zakres pomiarowy mikroskopów warsztatowych wynosi ; w małych 25x75 mm , w dużych 50x 150 mm ; obszar pomiarowy podziałki liniowej 25 mm , podziałki kątowej 360 ° . Wartość działki elementarnej : mały mikroskop warsztatowy 0,01 mm , duży mikroskop warsztatowy 0,005 mm , dla kątów 1' .

Mikroskop warsztatowy składa się z następujących zespołów podstawowych:

- oświetlacza.

- podstawy z mikrometrycznym wzdłużnym i poprzecznym ruchem stołu wraz z

urządzeniami odczytowymi wielkości przesunięć

- tubusu mikroskopu zawierającym obiektyw i układ pryzmatyczny

- głowicy okularowej z siatką ogniskową.

Mikroskop warsztatowy duży MWD ma sztywną podstawę, na której zmontowane są sanki podłużne i poprzeczne. Na sankach poprzecznych znajduje się stół obrotowy 1

Mierzony przedmiot kładzie się na stole z okrągłą szklaną płytką przedmiotową lub tez zamocowuje się go w kłach umieszczonych w tym celu na stole mikroskopu. Stół mikroskopu można przesuwać w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach na sankach za pomocą dwóch śrub mikrometrycznych 2. Skok śruby mikrometrycznej wynosi 1mm. Skala na bębnie stałym jest naniesiona co 1mm. Działka elementarna na bębnie obrotowym wynosi 0,005mm. Średnica stołu wynosi 280mm. Wielkości przesuwu stołu odczytuje się według podziałek znajdujących się na tulejkach i pokrętkach związanych ze śrubami mikrometrycznymi. Sanki wzdłużne przesuwają się po prowadnicach za pomocą dźwigni. Zakres przesuwu płyt stolika za pomocą śrub mikrometrycznych wynosi 25mm. W kierunku wzdłużnym stół można przesunąć niezależnie od śruby mikrometrycznej jeszcze o 125mm i o 25mm w kierunku poprzecznym. W ten sposób ogólny przesuw wzdłużny stolika wynosi 50mm i 150mm. Dodatkowe przesuwy wykorzystuje się do pomiarów za pomocy płytek wzorcowych. Płytki wzorcowe o długości powyżej 30 mm zakłada się na wysuwaną podstawkę. Stół obraca się za pomocą pokrętła (3). Do unieruchomienia stołu służy zacisk (4). Ruch stołu jest spowalniany przez dwa amortyzatory. W celu uzyskania ostrego widzenia zarysu mierzonego gwintu należy pochylić kolumnę (6) z korpusem mikroskopu (7) o kąt wzniosu gwintu. Do pochylania kolumny służy pokrętło (5). Największy kąt pochylenia wynosi ±12°30'. Korpus mikroskopu (7) ze wspornikiem (8) przesuwa się wzdłuż pionowej kolumny (6) za pomocą zębatki przymocowanej do kolumny. Pokrętłem (9) ustawia się zgrubnie na ostre widzenie. Wspornik blokuje się w danym położeniu śrubą (10). Dokładne ustawienie na ostrość osiąga się przez przesuw obiektywu mikroskopu za pomocą pierścienia (11). Do korpusu mikroskopu wkręca się wymienne obiektywy (12) o powiększeniu 1x, 1,5x, 3x i 5x. Całkowite powiększenie mikroskopu wynosi więc 10x, 15x, 30x i 50x. Średnice pola widzenia wynoszą 21, 14, 7 i 4,2mm.

Pomiar skoku gwintu na mikroskopie warsztatowym.

Podczas pomiaru skoku gwintu na mikroskopie doprowadza się do pokrycia przerywanej linii okularu głowicy goniometrycznej z zarysem gwintu. Punkt przecięcia kreski siatki okularu powinien leżeć w przybliżeniu w połowie długości boku zarysu gwintu. Odczytu dla położenia 1 dokonuje się na bębnie mikrometrycznym przesuwu wzdłużnego. Następnie przesuwa się gwint o jeden zwój - do pokrycia się sąsiedniego, jednoimiennego zarysu z przerywaną kreską okularu (położenie 2) i ponownie dokonuje się odczytania na bębnie. 

Różnica odczytań odpowiada skokowi gwintu.

W celu wyeliminowania wpływu nie symetrii kąta rozwarcia zarysu oraz wpływu błędów ustawienia gwintu, względem osi wzdłużnego przesuwu mikroskopu na dokładność wyniku pomiaru, należy dokonać pomiaru dla prawej i lewej strony zarysu (położenia 1 i 2 oraz 3 i 4). Skok gwintu określa się średnicą arytmetyczną z takich dwóch pomiarów. Chcąc zwiększyć dokładność pomiaru można mierzyć odległość kilku zwojów, a otrzymany wynik podzielić przez ich liczbę.

5: Obliczenia

Rysunek kąta:

Narzędzia pomiarowe (podziałka elementarna)	Lp.	Wartość pomiaru (n^0)	Wartość średnia (n^0)
Kątomierz uniwersalny	1.	46,35	46,31
		2.		46,20
		3.		46,40
	Mikroskop warsztatowy	1.		47,94
	Kątomierz optyczny	1.		46,59	46,48
		2.		46,45
		3.		46,40

α = α₂-α₁

α = 235,14-187,20

α = 47,94

6: Wnioski

Największa dokładność zmierzonego kata jest otrzymana dzięki mikroskopowi warsztatowemu, gdyż w dwóch pozostałych metodach ma bardzo duże znaczenie błąd ludzki. Metody pomiaru kątomierzem uniwersalnym i optycznym są dużo szybsze, prostsze i tańsze od metody pomiaru mikroskopem.

---