5.4. Расчет погрешности измерения

При линейных измерениях детали может определяться один из четырех размерных параметров, характеризующих геометрическую точность объекта измерений:

– отклонение размера;

– отклонение формы поверхности;

– отклонение взаимного расположения поверхностей;

– параметры шероховатости поверхности.

При измерении одного из размерных параметров детали на вход измерительного устройства могут одновременно поступать все четыре отклонения. Поэтому схему измерения надо строить так, чтобы при измерении одного параметра исключалось влияние других. В противном случае может возникнуть большая погрешность измерения.

Измерительное приспособление для выполнения его функций должно состоять из следующих элементов.

1. Измерительный преобразователь – служит для преобразования входного сигнала, определяемого измеряемым параметром, в показания по шкале устройства. Это измерительные головки и другие, серийно выпускаемые измерительные преобразователи.

2. Элемент крепления измерительного устройства или измерительного преобразователя (стойка).

3. Устройство базирования измеряемой детали относительно измерительного устройства.

4. Контактный элемент.

5. Корпус или основание, жестко связывающее все устройства измерительного приспособления.

6. Мера для настройки приспособления, если измерение производится дифференциальным методом.

Более сложные измерительные приборы и приспособления могут иметь дополнительные устройства для повышения надежности, точности, производительности измерений и для выполнения других функций. Например: устройство арретирования измерительного наконечника; устройство настройки; устройство образцовых перемещений; подводящее устройство и др.

При измерении каждый элемент прибора оказывает влияние на погрешность измерения. Поэтому погрешность только измерительного преобразователя не может характеризовать точность измерения. Погрешность измерения всего приспособления имеет следующие составляющие:

1. Инструментальная погрешность.

2. Погрешность схемы измерения.

3. Погрешность базирования при измерении.

4. Температурная погрешность.

5. Погрешность от действия сил при измерении.

6. Погрешность настройки.

7. Погрешность оператора.

8. Эксплуатационная погрешность.

При суммировании составляющих следует учитывать, что каждая составляющая может состоять из двух частей – случайной и систематической. Суммирование систематических составляющих осуществляется алгебраически с учетом знака, а случайных - квадратически, как корень из суммы квадратов.

5.4.1. Инструментальная погрешность

Инструментальная погрешность определяется точностью измерительного устройства используемого в приспособлении, которая в свою очередь характеризуется предельной погрешностью средства измерения, то есть наибольшей в пределах диапазона измерений.

В зависимости от того, какая часть диапазона измерения используется при измерении конкретного объекта, инструментальная погрешность может быть разной. Если используется весь диапазон измерения измерительного устройства, то инструментальная погрешность будет равна предельной погрешности. Если используются только несколько делений шкалы измерительного устройства, то инструментальная погрешность будет равна сумме случайной составляющей средства измерения и вариации показаний.

В таблице 3.7 варианты использования средств измерения, в частности измерительных головок, приведены в зависимости от используемого перемещения измерительного стержня.