Mariusz Śledziński

Gr R37

Zespół 1

Sprawozdanie z ćwiczenia numer 1

Temat: Pomiary wymiarów zewnętrznych

1. Mierzony element

D D₁

L

L₁

Wałek numer 9

Wymiary wałka: D=∅17,8r5

D₁=∅15f7

L₁=70h6

L=40h12

2. Pomiar suwmiarką.

We =0,2mm

Błąd graniczny przyrządu suwmiarkowego ±0,06

D=17,76±0,07

e= e_w²+e_g² = 0,01²+0,06² = 0,07mm

D₁=(14,92±0,07)mm

L₁=(69,98±0,07)mm

L=(39,92±0,07)mm

3. Pomiar mikrometrem kl1 we= 0,01mm

e_g= 5+L/36

e_gD1= 5+14,87/36=5,4um

e_gD= 5+17,73/36=5,5um

e_gL=5+39,95/36=6,1um

e_gL1=5+70,26/36=7um

e_D1= 0,005²+0,0054² =0,008um

e_D= 0,005²+0,0055² =0,008um

e_L= 0,005²+0,0061² =0,008um

e_L1= 0,005²+0,007² =0,009um

D₁= 14,87±0,01

D= 17,73±0,01

L= 39,95±0,01

L₁= 70,26±0,01

4. Pomiar przyrządem OTOTEST

Zestawienie wyników

L- Wymiar płytek wzorcowych

ΔW- Wartość odczytana z czujnika

Numer pomiaru	Wartość D		Wartość D1		Wartość L1
	Wymiar L	ΔW [um]	Wymiar L	ΔW[um]	Wymiar L	ΔW[um]
1	17,8	+36,5	15	-33,5	70	-2,5
2			+28,5		-31,5			-4,0
3			+34,0		-34,0			-10,5
4			+30,5		-36,0			+1,5

1. Średnica D

-e_n- graniczny błąd wymiaru wzorca

użyte płytki były pierwszej klasy

e_n1= 0,0002+0,000004*10= 0,000240 mm

e_n2= 0,0002+0,000004*6= 0,000224 mm

e_n3= 0,0002+0,000004*1,8=0,0002072 mm

e_n= ∑e_ni² = 0,00067mm = 0,67um

• e_w- graniczna wartość błędu poprawności wskazań czujnika

Przyjmuje ten błąd jako połowa działki elementarnej czujnika we=1um

Więc e_w= 0,5um

• e_δ- wartość średnia granicznej wartości błędu powtarzalności czujnika

e_δ= e_o/ m

e_o=3s=3* ∑(δ_i-δ)/n-1

e_o=11,4um

e_δ= 5,7um

• e_t - błąd temperaturowy

e_t= λ*N*δ_t

λ= 0,0000115[1/deg]

δ_t=2 deg

e_t=0,4 um

• e_s - błąd wynikający z różnicy odkształceń sprężystych między wzorcem, a mierzonym elementem

e_s= 0,05 um

Całkowity błąd graniczny wyznaczenia wartości D wynosi

e= e_n²+e_w²+2e_δ²+e_t²+e_s²

e= 7,26um

D= (17,8315±0,0073)mm

2. Średnica D₁

-e_n- graniczny błąd wymiaru wzorca

użyte płytki były pierwszej klasy

e_n1= 0,0002+0,000004*10= 0,000240 mm

e_n2= 0,0002+0,000004*3= 0,000212 mm

e_n3= 0,0002+0,000004*2=0,0002084 mm

e_n= ∑e_ni² = 0,00066mm = 0,66um

• e_w- graniczna wartość błędu poprawności wskazań czujnika

Przyjmuje ten błąd jako połowa działki elementarnej czujnika we=1um

Więc e_w= 0,5um

• e_δ- wartość średnia granicznej wartości błędu powtarzalności czujnika

e_δ= e_o/ m

e_o=3s=3* ∑(δ_i-δ)²/n-1

e_o=5,4um

e_δ= 2,7um

• e_t - błąd temperaturowy

e_t= λ*N*δ_t

λ= 0,0000115[1/deg]

δ_t=2 deg

e_t=0,35 um

• e_s - błąd wynikający z różnicy odkształceń sprężystych między wzorcem, a mierzonym elementem

e_s= 0,05 um

Całkowity błąd graniczny wyznaczenia wartości D wynosi

e= e_n²+e_w²+2e_δ²+e_t²+e_s²

e= 3,9um

D₁= (14,9665±0,0039)mm

3. Średnica L₁

-e_n- graniczny błąd wymiaru wzorca

użyte płytki były pierwszej klasy

e_n1= 0,0002+0,000004*70= 0,00048mm

e_n= ∑e_ni² = 0,00048mm = 0,48um

• e_w- graniczna wartość błędu poprawności wskazań czujnika

Przyjmuje ten błąd jako połowa działki elementarnej czujnika we=1um

Więc e_w= 0,5um

• e_δ- wartość średnia granicznej wartości błędu powtarzalności czujnika

e_δ= e_o/ m

e_o=3s=3* ∑(δ_i-δ)²/n-1

e_o=4,4um

e_δ= 2,2um

• e_t - błąd temperaturowy

e_t= λ*N*δ_t

λ= 0,0000115[1/deg]

δ_t=2 deg

e_t=1,6 um

• e_s - błąd wynikający z różnicy odkształceń sprężystych między wzorcem, a mierzonym elementem

e_s= 0,05 um

Całkowity błąd graniczny wyznaczenia wartości D wynosi

e= e_n²+e_w²+2e_δ²+e_t²+e_s²

e= 3,5um

D₁= (69,9963±0,0035)mm

5. Pomiar średnic ULTRAOPTIMETREM

Zestawienie wyników

L- Wymiar płytek wzorcowych

ΔW- Wartość odczytana z czujnika

Numer pomiaru	Wartość D		Wartość D1		Wartość L1
	Wymiar L	ΔW [um]	Wymiar L	ΔW[um]	Wymiar L	ΔW[um]
1	17,8	+35,9	15	-34,9	70	-2,3
2			+36,1		-34,6			-3,8
3			+37,9		-33,9			-0,1
4			+33,9		-34,1			-1,2

4. Średnica D

-e_n- graniczny błąd wymiaru wzorca

użyte płytki były pierwszej klasy takie same jak przy pomiarze ototestem

e_n1= 0,0002+0,000004*10= 0,000240 mm

e_n2= 0,0002+0,000004*6= 0,000224 mm

e_n3= 0,0002+0,000004*1,8=0,0002072 mm

e_n= ∑e_ni² = 0,00067mm = 0,67um

• e_w- graniczna wartość błędu poprawności wskazań czujnika

Przyjmuje ten błąd jako dziesiątą część działki elementarnej czujnika we=1um

Więc e_w= 0,1um

• e_δ- wartość średnia granicznej wartości błędu powtarzalności czujnika

e_δ= e_o/ m

e_o=3s=3* ∑(δ_i-δ)/n-1

e_o=5,2um

e_δ= 2,6um

• e_t - błąd temperaturowy

e_t= λ*N*δ_t

λ= 0,0000115[1/deg]

δ_t=2 deg

e_t=0,4 um

• e_s - błąd wynikający z różnicy odkształceń sprężystych między wzorcem, a mierzonym elementem

e_s= 0,05 um

Całkowity błąd graniczny wyznaczenia wartości D wynosi

e= e_n²+e_w²+2e_δ²+e_t²+e_s²

e= 3,8um

D= (17,8362±0,0038)mm

5. Średnica D₁

-e_n- graniczny błąd wymiaru wzorca

użyte płytki były pierwszej klasy

e_n1= 0,0002+0,000004*10= 0,000240 mm

e_n2= 0,0002+0,000004*3= 0,000212 mm

e_n3= 0,0002+0,000004*2=0,0002084 mm

e_n= ∑e_ni² = 0,00066mm = 0,66um

• e_w- graniczna wartość błędu poprawności wskazań czujnika

Przyjmuje ten błąd jako dziesiąta część działki elementarnej czujnika we=1um

Więc e_w= 0,1um

• e_δ- wartość średnia granicznej wartości błędu powtarzalności czujnika

e_δ= e_o/ m

e_o=3s=3* ∑(δ_i-δ)²/n-1

e_o=1,6um

e_δ= 0,8um

• e_t - błąd temperaturowy

e_t= λ*N*δ_t

λ= 0,0000115[1/deg]

δ_t=2 deg

e_t=0,35 um

• e_s - błąd wynikający z różnicy odkształceń sprężystych między wzorcem, a mierzonym elementem

e_s= 0,05 um

Całkowity błąd graniczny wyznaczenia wartości D wynosi

e= e_n²+e_w²+2e_δ²+e_t²+e_s²

e= 1,35um

D₁= (14,9656±0,0014)mm

6. Średnica L₁

-e_n- graniczny błąd wymiaru wzorca

użyte płytki były pierwszej klasy

e_n1= 0,0002+0,000004*10= 0,00048mm

e_n= ∑e_ni² = 0,00048mm = 0,48um

• e_w- graniczna wartość błędu poprawności wskazań czujnika

Przyjmuje ten błąd jako dziesiąta część działki elementarnej czujnika we=1um

Więc e_w= 0,1um

• e_δ- wartość średnia granicznej wartości błędu powtarzalności czujnika

e_δ= e_o/ m

e_o=3s=3* ∑(δ_i-δ)²/n-1

e_o=2,8um

e_δ= 1,4um

• e_t - błąd temperaturowy

e_t= λ*N*δ_t

λ= 0,0000115[1/deg]

δ_t=2 deg

e_t=1,6 um

• e_s - błąd wynikający z różnicy odkształceń sprężystych między wzorcem, a mierzonym elementem

e_s= 0,05 um

Całkowity błąd graniczny wyznaczenia wartości D wynosi

e= e_n²+e_w²+2e_δ²+e_t²+e_s²

e= 2,6um

D₁= (69,9981±0,0026)mm

6.Przedstawienie graficzne otrzymanych wyników

a) Dla przyrządu OTOTEST

-wymiar D

+0,034 17,8315

+0,023 0,0073

17,8r5

-wymiar D₁

15f7

-0,016 0,0039

-0,034 14,9665

-wymiar L₁

70h6

69,9963

-0,019

0,0035

b)dla przyrządu ULTRAOPTIMETR

-wymiar D

+0,034 17,8362

+0,023

0,0038

17,8r5

-wymiar D₁

15f7

-0,016

0,0014

-0,034 14,9656

-wymiar L₁

70h6

69,9981

-0,019

0,0026

7.Wnioski

W przeprowadzonym ćwiczeniu dokonywaliśmy pomiarów średnic zewnętrznych różnymi przyrządami. Z otrzymanych wyników widać, że najmniej dokładny pomiar jest przy pomocy suwmiarki i mikrometru. Przyrządy czujnikowe natomiast mierzą dokładniej. Przy pomiarze ultraoptimetrem uzyskujemy najdokładniejsze pomiary co widać na końcowych wykresach. Mogliśmy zauważyć że na całkowity błąd składa się szereg błędów składowych takich jak ; niedokładność płytek wzorcowych czy też graniczny błąd powtarzalności pomiarów .Dokładność płytek wzorcowych była taka sama zarówno przy pomiarze ultraoptimetrem jak i ototestem. Graniczny błąd powtarzalności pomiarów był jednak zdecydowanie mniejszy przy pomiarze ultraoptimetrem.

---