3.6 Дополнительные задания для самостоятельных исследований

3.6.1 Проверить правило независимости действия первичных погрешностей.

3.6.2 Рассчитать и аттестовать погрешность стенда.

3.6.3 Определить погрешность направляющих от перепада измерительного усилия.

3.6.4 Исследовать погрешность плоскопружинных направляющих при несоблюдении первого принципа Аббе.

3.6.5 Исследовать точность направляющих поступательного перемещения с трением скольжения (качения).

3.7 Вопросы для контроля знаний

3.7.1 Являются ли плоскопружинные направляющие преобразователем?

3.7.2 Что является погрешностью направляющих на плоских пружинах?

3.7.3 Почему при соблюдении первого принципа Аббе погрешности плоскопружинных направляющих измеряются косвенным методом.

3.7.4 Что такое начальное положение направляющих? Как его найти?

3.7.5 Какую толщину имеют плоские пружины?

3.7.6 В чем недостатки плоскопружинных направляющих, как их устранить?

3.7.7 Какие первичные погрешности снижают точность плоскопружинных направляющих?

3.7.8 Назовите приборы, в которых применяются плоскопружинные направляющие.

3.7.9 Какие самостоятельные исследования плоскопружинных направляющих Вы выполнили?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

КАЛИБРОВКА ПОГРЕШНОСТЕЙ ПОКАЗАНИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

4.1 Задание

4.1.1 Определить погрешности показаний индикатора типа ИЧ-10 в пределах диапазона измерений.

4.1.2 Определить погрешность обратного хода.

4.1.3 Определить вариацию показаний (случайную составляющую погрешности показаний).

4.1.4 Дать анализ источников погрешности показаний.

4.2 Приборы и оборудование

4.2.1 Микрометр специальный с пределами измерений 25–50 мм.

4.2.2 Измерительная головка типа 1ИГ с ценой деления 0,001 мм по ГОСТ 18833.

4.2.3 Индикатор часового типа ИЧ–10 по ГОСТ 577.

4.2.4 Стойка для крепления микрометра.

4.2.5 Набор плоскопараллельных концевых мер длины по ГОСТ 9038.

4.2.6 Спирт, салфетки, перчатки.

4.3 Основные положения

Технические требования и основные метрологические характеристики индикаторов часового типа определены по ГОСТ 577. Устанавливаются следующие типы индикаторов: I – с перемещением измерительного стержня параллельно шкале. II – торцовые, с перемещением измерительного стержня перпендикулярно шкале. Калибровка погрешностей показаний производится в соответствий с ГОСТ 8.548.

4.3.1 Операции и средства калибровки:

Таблица 4.1

Порядок калибровки погрешностей показаний

Наименование операций	Номера пунктов ГОСТ 8.548	Средства проверки
		Наименование	Технические характеристи-ки
Внешний осмотр	4.1	–	–
Опробование	4.2	Специальный микрометр	Цена деления 0,01 мм
	4.9.1	Приспособление для бокового нормированного усилия или граммометр	Усилие 250–300 сН
Окончание табл. 4.1
Наименование операций	Номера пунктов ГОСТ 8.548	Средства проверки
		Наименование	Технические характеристи-ки
Проверка ширины штрихов шкалы, стрелки и длины деления	4.6	Инструментальный микроскоп	Тип ММИ или БМИ ГОСТ 8074
Определение измерительного усилия	4.8	Циферблатные весы	ГОСТ 23711
Определение метрологических характеристик: – Размах показаний – Вариация показаний – Погрешность показаний	4.9 4.9.2 4.9.3 4.9.4	Специальный микрометр	Цена деления 0,01 мм, погрешность показаний и вариация показаний не более 0,002мм

4.3.2 Условия калибровки.

4.3.2.1 Температура воздуха в лаборатории не должна отклоняться от 20°С более чем на ± 5 °С. Изменение температуры в течение 1 часа не более 2°С.

4.3.2.2 Относительная влажность при температуре 20°С не более 80 %.

4.3.3 Погрешности показаний индикатора с ценой деления 0,01 мм не должны превышать значений, приведенных в таблице 4.2.

Таблица 4.2

Допускаемые погрешности показаний индикаторов

Типы инди-като-ров	Допускаемые погрешности в пределах, мкм						Размах пяти показа-ний в трех точках диапазо-на измере-ния, мкм	Вариа-ция трех показа-ний при прямом и обрат-ном ходе в трех точках диапазо-на, мкм
	Участок шкалы 0,1 мм в начале второго оборота стрелки	1 мм на любом участке измере-ния	Всего диапазона измерения при пределах измерений, мм
			0 – 3	0 – 2	0 – 5	0 – 10
1	6	12	15	12	18	22	2	3
2	8	15	15	15	–	–	3	4

Погрешность показаний индикатора определяется как наибольшая по абсолютной величине погрешность показания в пределах участка или диапазона измерения.

Погрешность показаний для одного значения входного сигнала есть разница между показанием индикатора и действительным значением входного сигнала. При проверке индикаторов часового типа действительные значения входного сигнала задаются при помощи микровинта спирального микрометра. Погрешность показания индикатора складывается из следующих составляющих: систематической погрешности, случайной погрешности, погрешности обратного хода.

1–измерительный стержень с зубчатой рейкой; 2–реечный триб; 3–большое зубчатое колесо; 4–стрелочный триб; 5–стрелка; 6–шкала с ценой деления 0,01 мм; 7–измерительный наконечник; 8–винтовая пружина; 9–спиральная пружина; 10–вспомогательное колесо; 11–дополнительная стрелка; 12–шкала с ценой деления 1 мм Рисунок 1. Индикатор часового типа. Принципиальная схема

Систематические погрешности индика­тора носят характер линейных про­грессивных и нелинейных периодиче­ских погрешностей. Прогрессивную муль­типликативную погрешность показа­ний создает первичная погрешность шага зубчатой рейки (рисунок 4.1). Периодиче­ские нелинейные погрешности создаются кинематическими и векторными первич­ными погрешностями вращающихся звеньев.

Погрешность обратного хода, или адди­тивная погрешность, отражает дейст­вие сил трения в индикаторе и наличие зазоров в направляющих поступательного и вращательного перемещения, а также является составляющей систематической погрешности.

Погрешность обратного хода нормиру­ется вариацией показаний и опре­деляется как средняя разность трёх показаний индикатора при прямом и обрат­ном ходе измерительного стержня.

Случайная погрешность нормируется размахом показаний и определяется как разность показаний при пятикратном изме­рении одного и того же входного сиг­нала.