Techniki i Systemy Pomiarowe - Laboratorium. |
||||||||
Imię i nazwisko. Joanna Romańczuk. Maria Jzdebska Piotr Gumieniak |
Symbol grupy MD 103.5a |
|||||||
Data wykonania ćwiczenia: 30-11-2005 |
Numer ćwiczenia: VI |
Temat ćwiczenia: Metody pośrednie pomiaru kątów i stożków . |
||||||
|
Ocena: |
Data: |
Podpis |
Wstęp.
Kąt jest wielkością mającą istotne znaczenie przy określeniu położenia powierzchni części maszyn, stanowiących uzupełnienie wymiarów długości. Wielkość ta pozwala w sposób bezpośredni określić położenie określonych powierzchni części maszyn, przez co uzyskuje się większą dokładność ich położenia lub znacznie uproszczenie wymiarowania. Kąt jest używany również jako współrzędna w biegunowym układzie współrzędnych.
Pomiary kątów zewnętrznych można wykonywać w oparciu o podstawowe metody pomiarowe znane a pomiarów długości tj.
Metoda pośrednia przy wykorzystaniu uniwersalnych narzędzi pomiarowych di pomiaru kąta (kątomierz uniwersalny, kątomierz optyczny),
Metoda pośrednia z odczytem różnicowym przy pomocy takich narzędzi jak kątomierz poziomicowy z mikroskopem (poziomnica optyczna), głowica podziałowa optyczna,
Metoda pośrednia przy pomocy liniału sinusowego, wałeczków pomiarowych dla kątów zewnętrznych.
Przebieg ćwiczenia.
Przed przystąpieniem do pomiarów należy sprawdzić wyposażenie stanowiska laboratoryjnego do pomiarów kątów w przyrządy, wzorce i pomoce pomiarowe,
Następnie należy sprawdzić wartości wskazania zerowego przyrządów przeznaczonych do pomiarów bezpośrednich. Jeżeli występują błędy wskazania zerowego należy odczytać ich wartość i uwzględnić je jako poprawki,
Wykonać pomiary wstępne danego kąta mierząc kąt przy pomocy kątomierza lub zbieżności przy pomocy suwmiarki,
Na podstawie wartości wstępnego pomiaru zbieżności dobrać przyrządy pomiarowe o odpowiednich zakresach pomiarowych,
Wykonać pomiary zasadnicze kąta stożka z użyciem liniału sinusowego,
Wyznaczyć niedokładność pomiarów wartości kąta
Pomiary kąta.
a).Pomiar pochylenia przy pomocy suwmiarki.
h=29,5mm
c=16mm
l=89,5mm
tg α=
=
=0,15
α= arctg 0,15
α=8,5º
b). Pomiar kąta przy pomocy kątomierza optycznego.
α = β + γ
gdzie; β- kąt odczytany z kątomierza.
γ- kąt pochylenia stolika pomiarowego.
α = β + γ=8º30'+0º16'=8º46'
c). Pomiar kąta przy pomocy liniału sinusowego.
Rys. Zasada pomiaru kąta przy pomocy liniału sinusowego;
1- liniał sinusowy. 2- stos płytek wzorcowych, 3- czujnik, 4- statyw czujnika, 5- mierzony przedmiot, L- rozstaw wałeczków liniału,
Pomiar polega na takim dobraniu wysokości stosu płytek h aby różnica wskazań w1 - w2 czujnika wynosiła zero.
W przypadku gdy w1 - w2 ≠0 należy wyznaczyć poprawkę c wysokości stosu płytek ze wzoru;
w1 - w2 =5
c=
=
=0,02
Dobór stosu płytek h rozpocząć od wartości wstępnie obliczonej z zależności;
hwst = L · sin αw =100·sin8,5º=16mm
gdzie; αw- wynik wstępnego pomiaru kąta α.
Wartość mierzonego kąta wyznacza się ze wzoru;
α = arcsin
=
=8,62º
Niedokładność pomiaru kąta α z użyciem liniału sinusowego określa się poprzez zróżniczkowanie wzoru i podstawieniu pochodnych cząstkowych. Ostateczna postać jest następująca;
∆α=
=
=
Wnioski.
Z przeprowadzonych pomiarów wynika że najbardziej dokładniejszą metodą wyznaczenia kąta pochylenia płaszczyzny jest Pomiar kąta przy pomocy liniału sinusowego. Wynik jest obarczany niewielkim błędem, który zależy od wartości tego kąta ( im większy kąt to niepewność pomiarów wzrasta)
3