Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Метрология Лекция 13.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
3.41 Mб
Скачать

Электронные настольные весы.

Технические характеристики:

диапазон взвешивания — 0,04–15 кг;

дискретность — 2/5 г;

выборка массы тары — 2 кг;

средний срок службы — 8 лет;

класс точности по ГОСТ Р 53228 — III средний;

параметры питания от сети переменного тока — 187–242 / 49 — 51 В/Гц;

потребляемая мощность — 9 Вт;

габаритные размеры — 295×315×90 мм;

масса — 3,36 кг;

габаритные размеры (с упаковкой) — 405×340×110 мм;

масса (с упаковкой) — 4,11 кг.

В последнее время широкое применение получили электромеханические весы с кварцевым пьезоэлементом. Этот пьезоэлемент представляет собой тонкую (не более 200 мкм) плоскопараллельную кварцевую пластину прямоугольной формы с электродами, расположенными в центре по обе стороны пластины. Датчик имеет два пьезоэлемента, приклеенные на упругие элементы, которые реализуют дифференциальную схему нагружения преобразователей. Сила тяжести груза вызывает сжатие одного упругого элемента и растяжение другого.

Весы фирмы “Мера” с выносным показывающим устройством ПВм-3/6-Т, ПВм-3/15-Т, ПВм-3/32-Т. Три диапазона: (1,5; 3; 6), (3; 6; 15), (3; 6; 32) кг.

Принцип действия весов основан на преобразовании деформации упругого элемента весоизмерительного датчика, возникающей под действием силы тяжести груза, в электрический сигнал амплитуда (тензорезисторный датчик) или частота (тензокварцевый датчик) которого изменяется пропорционально массе груза.

Таким образом, по способу установки на деформируемое тело преобразователи этого типа аналогичны тензорезисторам. По этой причине их называют тензокварцевыми преобразователями. В теле каждого пьезоэлемента возбуждаются автоколебания на собственной частоте, которая зависит от механического напряжения, возникающего в пьезоэлементе под воздействием нагрузки. Выходной сигнал преобразователя, так же как и у виброчастотного датчика – частота в диапазоне 5…7 кГц. Однако тензокварцевые преобразователи имеют линейную статическую характеристику и в этом их преимущество. Чувствительные элементы изолированы от окружающей среды, что уменьшает погрешность из-за колебаний влажности окружающего воздуха. Кроме этого, при помощи отдельного термочувствительного кварцевого резонатора вносится поправка на изменение температуры в активной зоне датчика.

Радиоизотопные преобразователи веса основаны на измерении интенсивности ионизирующего излучения, прошедшего через измеряемую массу. У преобразователя абсорбционного типа интенсивность излучения уменьшается с увеличением толщины материала, а у преобразователя рассеянного излучения интенсивность воспринимаемого

рассеянного излучения растёт с увеличением толщины материала. Отличием радиоизотопных весов являются малые измеряемые усилия, универсальность и нечувствительность к высоким температурам, а электромеханических весов с тензометрическими преобразователями – дешевизна и высокая точность измерения.

Весоизмерительные и весодозирующие устройства

По назначению весоизмерительные и весодозирующие устройства разделяют на следующие шесть групп:

1) весы дискретного действия;

2) весы непрерывного действия;

3) дозаторы дискретного действия;

4) дозаторы непрерывного действия;

5) образцовые весы, гири, передвижные весоповерочные средства;

6) устройства для специальных измерений.

К первой группе относят лабораторные весы различных типов, представляющие отдельную группу весов с особыми условиями и методами взвешивания, требующие высокой точности показаний; весы настольные с наибольшим пределом взвешивания (НПВ) до 100 кг, весы платформенные передвижные и врезные с НПВ до 15 т; весы платформенные стационарные, автомобильные, вагонеточные, вагонные (в том числе и для взвешивания на ходу); весы для металлургической промышленности (к ним относятся системы шихтоподачи для питания доменных печей, электровагонвесы, углезагрузочные весы для коксовых батарей, весовые тележки, весы для жидкого металла, весы для блюмов, слитков, проката и т.д.).

Весы первой группы изготовляют с коромыслами шкального типа, циферблатными квадратными указателями и цифропоказывающими и печатающими указательными приборами и пультами. Для автоматизации взвешивания применяют печатающие аппараты автоматической записи результатов взвешивания, суммирования итогов нескольких взвешиваний и аппараты, обеспечивающие дистанционную передачу показаний весов.

Ко второй группе относят конвейерные и ленточные весы непрерывного действия, ведущие непрерывный учёт массы транспортируемого материала. Конвейерные весы отличаются от ленточных непрерывного действия тем, что их выполняют в виде отдельного весового устройства, устанавливаемого на определённом участке ленточного конвейера. Ленточные весы представляют собой самостоятельные ленточные конвейеры небольшой длины, оснащённые весоизмерительным устройством.

К третьей группе относят дозаторы для суммарного учёта (порционные весы) и дозаторы для фасовки сыпучих материалов, используемых в технологических процессах различных отраслей народного хозяйства.

К четвёртой группе относят дозаторы непрерывного действия, используемые в различных технологических процессах, где требуется непрерывная подача материала с заданной производительностью. Принципиально дозаторы непрерывного действия выполняют с регулированием подачи материала на конвейер или с регулированием скорости ленты.

Пятая группа включает метрологические весы для проведения поверочных работ, а также гири и передвижные средства поверки.

Шестая группа включает различные весоизмерительные устройства, служащие для определения не массы, а других параметров (например, подсчёта равновесных деталей или изделий, определения крутящего момента двигателей, процентного содержания крахмала в картофеле и т.д.).

Контроль ведётся по трём условиям: норма, меньше нормы ибольше нормы. Мерой служит ток в катушке электромагнита. Дискриминатором является система взвешивания со столом 3 и электромагнитным устройством 1, индуктивным преобразователем 2 перемещения с выходным усилителем и релейным устройством 7. При нормальной массе объектов контроля система находится в равновесном состоянии, и объекты перемещаются транспортёром 6 к месту их сбора. Если масса объекта отклоняется от нормы, то происходит смещение стола 3, а также сердечника индуктивного преобразователя. Это вызывает изменение силы тока в цепи катушки индуктивности и напряжения на резисторе R. Релейный дискриминатор включает исполнительное устройство 4, сбрасывающее объект с ленты транспортёра. Релейное устройство может быть трёхпозиционным с переключательным контактом, что позволяет сбрасывать объекты вправо или влево относительно ленты транспортёра в зависимости от того, меньше или больше нормы масса бракуемого объекта. Данный пример наглядно показывает, что результатом контроля является не численное значение контролируемой величины, а событие – годен или не годен объект, т.е. находится контролируемая величина в заданных границах или нет.

Гири ГОСТ OIML R 111-1-2009 – межгосударственный стандарт.

  1. Эталонные гири. Для воспроизведения и хранения единицы массы

  2. Гири общего назначения. СИ массы в сферах действия ГМК и Н.

  3. Калибровочные гири. Для юстировки весов.

  4. Специальные гири. Для индивидуальных нужд заказчика и по его чертежам. Например, специальной формы, каратные, ньютоновские гири, с радиальным вырезом, крючками, встраиваемые в весоизмерительные системы, например, для юстировки дозаторов.

Эталонная гиря Э 500 кг F2(+) ЦР-С (разборная или составная)

Класс точности F2, допускаемая погрешность 0…8000 мг

Главная / Классификация гирь / Классы точности

Классификация гирь по разрядам и классам точности.

В соответствии с ГОСТ OIML R 111-1-2009 гири подразделяются на 9 классов точности, отличающихся в основном точностью воспроизведения массы.

Таблица классификации гирь по классам точности. Пределы допускаемой погрешности ± δm. Погрешность в мг.

Номинальное значение массы гирь

Класс гирь

E1

E2

F1

F2

M1

M1-2

M2

M2-3

M3

5000 кг

 

 

25000

80000

250000

500000

800000

1600000

2500000

2000 кг

 

 

10000

30000 

100000

200000

300000

600000

1000000

1000 кг

 

1600

5000

16000

50000

100000

160000

300000

500000

500 кг

 

800

 2500

8000

25000

50000

80000

160000

250000

200 кг

 

300

1000

3000

10000

20000

30000

60000

100000 

100 кг 

 

160

500

1600

5000

10000 

16000

30000

50000

50 кг

25

80

250

800

2500

5000

8000

16000

25000

20 кг

10

30

100

300

1000

 

3000

 

10000

10 кг

5,0

16

50

160 

500

 

1600

 

5000

5 кг

2,5

8,0

25

80

250

 

800

 

2500

2 кг

1,0

3,0

10

30

100

 

300

 

1000

1 кг

0,5

1,6

5,0

16

50

 

160

 

500

500 г

0,25

0,8

2,5

8,0

25

 

80

 

250

200 г

0,10

0,3

1,0

3,0

10

 

30

 

100

100 г

0,05

0,16

0,5

1,6

5,0

 

16

 

50

50 г

0,03

0,10

0,3

1,0

3,0

 

10

 

30

20 г

0,025

0,08

0,25

0,8

2,5

 

8,0

 

25

10 г

0,020

0,06

0,20

0,6

2,0

 

6,0

 

20

5 г

0,016

0,05

0,16

0,5

1,6

 

5,0

 

16

2 г

0,012

0,04

0,12

0,4

1,2

 

4,0

 

12

1 г

0,010

0,03

0,10

0,3

1,0

 

3,0

 

10

500 мг

0,008

0,025

0,08

0,25

0,8

 

2,5

 

 

200 мг

0,006

0,020

0,06

0,20

0,6

 

2,0

 

 

100 мг

0,005

0,016

0,05

0,16

0,5

 

1,6

 

 

50 мг

0,004

0,012

0,04

0,12

0,4

 

 

 

 

20 мг

0,003

0,010

0,03

0,10

0,3

 

 

 

 

10 мг

0,003

0,008

0,025

0,08

0,25

 

 

 

 

5 мг

0,003

0,006

0,020

0,06

0,20

 

 

 

 

2 мг

0,003

0,006

0,020

0,06

0,20

 

 

 

 

1 мг

0,003

0,006

0,020

0,06

0,20

 

 

 

 

Номинальные значения массы гирь указывают наибольшую и наименьшую номинальную массу, допустимую в любом классе, а также пределы допускаемой погрешности, которые не должны распространяться на более высокие и низкие значения. Например, минимальное номинальное значение массы для гири класса M2 равно 100 мг, в то время как максимальное значение равно 5000 кг. Гиря номинальной массой 50 мг не будет принята как гиря класса M2 согласно настоящему стандарту, а вместо этого она должна соответствовать пределам допускаемой погрешности и другим требованиям для класса M1 (например, форме и маркировке) для этого класса точности гирь. В противном случае гирю не считают соответствующей настоящему стандарту.

1. НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ         Штангенциркуль типа ШЦ-II ГОСТ 166-89 предназначен для измерения наружных и внутренних размеров и разметочных работ. Диапазон измерений 0-250 мм, значение отсчета по нониусу 0,05 и 0,1 мм.         Пример обозначения при заказе штангенциркуля со значением отсчета по нониусу 0,05 мм:         ШЦ-II-250-0,05 ГОСТ 166-89.         То же, со значением отсчета по нониусу 0,1 мм класса точности 2:         ШЦ-II-250-0,1-2 ГОСТ 166-89 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 

Наименование показателей

ШЦ-II-250-0,05

ШЦ-II-250-0,1-2

   Диапазон измерений, мм

0 - 250

0 - 250

   Значение отсчета по нониусу, мм

0,05

0,1

   Класс точности штангенциркуля

-

2

   Погрешности измерений, мм

± 0,05

± 0,1

   Габаритные размеры, мм

370×125×10

370×125×10

   Масса, кг, не более

0,425

0,425

Штангенинструмент Штангенинструменты являются измерительными средствами, широко применяемыми в машиностроении, поэтому знание типов штангенинструментов, их конструкции и приобретение навыков работы с ними обязательно. К основным штангенинструментам относятся штангенциркули (рис. 1,2,3), штангенрейсмасы (рис. 4) штангенглубиномеры (рис. 5), штангензубомеры (рис. 6).Р ис. 5.

С =0,1мм, а=1мм, n=10, an=1,9мм, =2.

С =0,05мм, а=1мм, n=20, an =1,95мм, =2.

Отсчетным устройством в штангениструментах является линейный нониус. Это приспособление позволяет отсчитывать дробные доли интервала делений основной шкалы штангенинструмента. Интервал деления шкалы нониуса an меньше, чем интервал деления основной шкалы а на величину С, называемую величиной отсчета по нониусу, если модуль нониуса =1. При модуле =2 деление шкалы нониуса an меньше. чем 2 деления основной шкалы на величину С.

При нулевом положении нулевые штрихи основной шкалы и шкалы нониуса совпадают. При этом последний штрих шкалы нониуса также совпадает со штрихом основной шкалы, определяющим длину Ln шкалы нониуса. При измерении шкала нониуса смещается относительно основной шкалы и по положению нулевого штриха шкалы нониуса определяют величину этого смещения, равную измеряемому размеру.

Нулевое положение шкалы нониуса и положение при отсчете измеряемого размера для различных нониусов показаны на рисунках. Из примеров расчетов видно, что если нулевой штрих нониуса располагается между штрихами основной шкалы, то следующие за ним штрихи нониуса также занимают промежуточные положения между штрихами основной шкалы. Ввиду того что, деление шкалы нониуса отличется от деления основной шкалы на величину С, каждое последующее деление нониуса расположено ближе предыдущего к соответствующему штриху основной шкалы. Совпадение какого-либо k-го штриха нониуса с любым штрихом основной шкалы (показано отметкой) определяет, что расстояние от нулевого штриха основной шкалы, по которому производят отсчет целых делений, равно k * c

Таким образом, отсчет измеряемой величины А по шкале с нониусом складывается из отсчета целых делении N по основной шкале и отсчета дробной части деления по шкале нониуса, т.е.

A=N+kc (2.1)

Параметры нониуса и основной шкалы связаны следующими уравнениями:

С = а / n (2.2)

С= а - an (2.3)

Ln = n ( а - с) (2.4)

Ln = а ( n - 1) (2.5)

где: Ln - длина шкалы нониуса

n - число делений шкалы нониуса ,

Приведенные формулы позволяют производить расчет нониуса и отсчеты по шкале с нониусом.

Пример: Для нониуса изображенного на рисунке 9, определить С и произвести отсчет, если а =1мм Основываясь на формулах (2.1…2.5) по рис.9, определяем что:

n = 10, = 2 , Ln = 19мм,следовательно:

C = a / n = 1 / 10 =0.1мм.

Определяем отсчеты по основной шкале N = 60 мм, по шкале нониуса C *k=0.1 *5=0.5мм Общий отсчет:

A=N+kc=60 + 0,5=60,5 мм

Обычно для градуировки шкалы нониуса учитывается величина отсчета по шпале нониуса. Так, например, на шкале нониуса с величиной отсчета С = 0,02 мм (см. рис. 12,13) цифра 10 обозначает 100 микрометров или "десять сотых миллиметра" и соответствует пятому делению нониуса, цифра 20 соответствует десятому делению нониуса и т.д.

С =0,02мм, а=1мм, n=50, an =0,98мм, =1.

С =0,02мм, а=1мм, n=25, an =0,48мм, =1.

3. ТИПЫ ШТАНГЕНЦИИНСТРУМЕНТОВ.

На рис. 1 показаны различные типы штангенциркулей.

1. Тип ШЦ-1с двухсторонним расположением измерительных губок 1 и 2 (рис. 1а). Верхняя пара предназначена для внутренних измерений, нижняя - для наружных. Верхние губки расположены относительно основной шкалы нониуса так, что при измерении размеров отсчет ведется от нуля, как и при измерении наружных размеров. Линейка 5 служит для измерения глубин.

2. Тип ШЦ-11 c двусторонним раcположением измерительных губок (рис. 3), Нижняя пара служит для наружных и внутренних измерений, верхняя пара губок, имеющих заострения, служит для разметки, а также для наружных измерений.

3. Тип ШЦ-111 с односторонним расположением измерительных губок (рис. 2). Внутренние плоскости губок 1и 2 служат для наружных измерений, наружные цилиндрические поверхности-для внутренних измерений. К отсчету по шкале с нониусом следует прибавлять суммарную толщину двух губок, маркированную на них.

Для всех трех типов инструментов рамка со шкалой нониуса обозначена цифрой 3. Основная шкала нанесена на штанге, для закрепления рамки нониуса служит зажим 4. Штангенциркули ЩЦ-11и ШЦ-111 имеют закрепляемые зажимами 5 хомутики 6 и гайки 7, служащие для микрометрической подачи губки (при застопоренном винтом 5 хомутике 6) при помощи винта 8.

Штангенциркули типа ЩЦ-1 выпускаются с пределами измерений 0-125 мм с величиной отсчета по нониусу 0,1 мм. Штангенциркули типа ЩЦ-11 и ШЦ-111 выпускаются с различными пределами измерений (верхний предел до 2000 мм) с величиной отсчета по нониусу 0,05 или 0,1мм.

Погрешность показаний штангенциркулей с величиной отсчета по нониусу 0,1мм…0,05 мм не должна превышать 0,05мм.:(ГОСТ 166-80). Для штангенциркулей больших размеров (1000-2000мм) погрешность не должна превышать 0.2 мм

На рис. 5 показан штангенглубиномер, а на рис. 4 штангенрейсмас. Штангенглубиномер служит для измерения расстояний между двумя плоскостями, глубин пазов, глухих отверстий, длин и высот ступенчатых деталей

Измерительные плоскости штантенглубиномера и штангенрейсмаса обозначены цифрами 1 и 2. Остальные части приборов имеют то же назначение и отмечены теми же цыфрами,что на рис. 1. Штангенрейсмас предназначен в основном, для разметки, им можно измерять также наружные и внутренние размеры деталей.

На рис.4 показана разметка детали заостренной губкой 9. Черты разметки проводятся на расстоянии h от измерительной плиты, на которой основанием 1 установлен штангенрейсмас. Для измерения деталей различной конфигурации штангенрейсмас имеет несколько сменных губок, одна из которых показана на рисунке. Губки закрепляют винтом 10 в рамке нониуса 3.

При измерении глубин, наряду с штангенглубиномерами, возможно применение щтангенциркуля ШЦ-1 в соответствии с рис. 16, но его применение ограничивается точностью 0,1мм,с помощью указанного инструмента можно измерять внутренние размеры без учета размера губок.

Для точной установки размера в ряде инструментов предусмотрена микрометрическая подача основной рамки, здесь необходимо: предварительно выставить размер, стопорным винтом зафиксировать малую рамку, продольной подачей установить основную рамку точно на требуемый размер.

Штангенинструменты периодически должны подвергаться поверке в измерительных лабораториях, перед измерениями необходим внешний осмотр, а при небходимости проверка по эталону.

При чтении показаний инструмент следует держать

прямо перед глазами.

Угломер нониусный.

Т ипы микрометрического инструмента

Микрометрические инструменты так же, как и штангенинструменты, являются измерительными средствами, широко применяемыми в машиностроении поэтому знание типов микрометрических инструментов, их конструкции и приобретение навыков работы с ними обязательно. К основным микрометрическим инструментам относятся: микрометры, микрометрические глубиномеры и микрометрические нутромеры.

Описание устройства микрометрического измерительного инструмента.

Микрометрические инструменты имеют два отсчетных устройства.

Первое отсчетное устройство состоит из шкалы с ценой деления