Рисунок 9. Поверочная схема передачи единицы твердости по шкалам Бринелля
Во главе поверочной схемы находится установка прямого нагружения, на которой методом косвенных измерений осуществляется градуировка эталонных мер твердости 1-го разряда. В результате градуировки эталонным мерам присваивается однозначное значение твердости. Эти меры передаются поверочным и калибровочным лабораториям, осуществляющим поверку и калибровку эталонных мер твердости 2 разряда. Единица твердости шкалы, хранимая мерой, передается компаратору, на котором проводится сличение эталонных мер твердости 2-го разряда. Этим мерам также присваивается однозначное значение твердости. Эталонные меры твердости 2-го разряда используют для поверки рабочих средств измерения твердости на предприятиях различных отраслей.
3.4.Методы поверки твердомеров
3.4. 1 Поверка твердомеров Бринелля
При проведении внешнего осмотра в первую очередь следует убедиться, что прибор заземлен.
Далее следует убедиться в том, что прибор расположен на прочном и жестком основании, исключающем передачу вибрации и ударов, влияющих на процесс измерения.
50
Относительную погрешность прибора по нагрузке определяют с помощью эталонного динамометра 3-го разряда при нагрузках 187,5; 250; 500; 750; 1000 и 3000 кгс. Для этого снимают наконечник прибора, устанавливают динамометр на его рабочий стол, приводят отсчетное устройство динамометра к принятой за нуль отметке и осуществляют обжатие его предельным усилием три раза. После разгрузки динамометра его отсчетное устройство устанавливают на нуль. В процессе поверки допускается невозвращение стрелки на нуль, составляющее не более 0,5 наименьшего деления шкалы. Дальнейшее нагружение осуществляют ступенями. Каждую из нагрузок проверяют три раза. Показания отсчитывают по шкале индикатора и заносят в протокол поверки. Затем для каждой ступени нагружения рассчитывают относительную погрешность прибора. Допускаемая относительная погрешность по нагрузке не должна превышать ± 1 % действительного значения измеряемой величины.
Относительную погрешность прибора по твердости определяют с помощью трех эталонных мер твердости 2-го разряда типа МТБ, градуированных при нагрузках 1000 и 3000 кгс. На поверхности эталонной меры наносят не менее трех отпечатков. Затем меру снимают с прибора и измеряют каждый отпечаток в двух взаимно перпендикулярных направлениях с помощью микроскопа (МПБ-2 или аналогичный). Если разность диаметров отпечатков не превышает 2 % наименьшего диаметра, определяют среднее значение диаметра отпечатка, по которому из таблиц ГОСТ 9012 определяют число твердости НВ. Из найденных значений чисел твердости определяют среднее и сравнивают его с твердостью эталонной меры. Пределы допускаемой погрешности не должны превышать ± 3 %.
Если прибор соответствует требованиям ГОСТ 8.398-80 на него выдается документ о поверке, если не соответствует – заключение о непригодности с указанием всех несоответствий.
3.4. 2 Поверка твердомеров Роквелла
Поверку следует проводить в помещении с температурой не ниже 15°С и не выше 28°С.
Поверка начинается о осмотра внешнего вида прибора. Взаимодействие отдельных узлов и механизмов проверяют при нанесении отпечатков на образцах.
Погрешность измерения прибора по твердости определяют с помощью комплекта эталонных мер твердости 2-го разряда типа МТР. Эталонные меры 2-го разряда образуют наборы, в которых каждая мера имеет одно постоянное значение твердости.
Перед поверкой прибора на эталонной мере наносят один – два отпечатка для обеспечения плотного прилегания меры к рабочему столу и обжатию наконечника. После нанесения каждого отпечатка меру передвигают, не отрывая ее от столика. Затем на каждой эталонной мере наносят пять отпечатков – четыре по углам меры и один – в центре. Из полученных пяти измерений определяют среднее значение и сравнивают его с твердостью, маркированной на боковой
51
поверхности меры. Разность между полученным средним значением и твердостью эталонной меры является погрешностью прибора.
Погрешность прибора не должна превышать:
±1,0 HRC в диапазоне (65 ± 5) HRC
±1,5 HRC в диапазоне (45 ± 5) HRC
±2,0 HRC в диапазоне (25 ± 5) HRC
±1,2 HRА в диапазоне (83 ± 3) HRА
±2,0 HRВ в диапазоне (90 ± 10) HRВ
Относительную погрешность прибора по нагрузкам определяют при помощи эталонного динамометра. Динамометр размещают на рабочем столике и поджимают к шпинделю, из которого предварительно вынут наконечник. Отсчетное устройство динамометра устанавливают на нуль. Далее эталонный динамометр троекратно обжимают максимальной нагрузкой 150 кгс. Затем динамометр разгружают и устанавливают его отсчетное устройство на нуль. В процессе поверки допускается невозвращение стрелки отсчетного устройства к нулевой отметке не более чем на 0,5 наименьшего деления шкалы.
Динамометр нагружают нагрузками три раза, и показания индикатора после каждой ступени нагружения записывают в протокол. Из трех отсчетов определяют среднее. Относительную погрешность (δ, %) по нагрузкам определяют по формуле
где l – среднее из трех показаний динамометра,
L – показание индикатора эталонного динамометра для поверяемой нагрузки, взятое из его свидетельства,
L0 – принятое за нуль показание индикатора эталонного динамометра. Пределы допускаемой погрешности нагрузок твердомеров Роквелла ± 0,5 %.
3.4. 3 Поверка твердомеров Виккерса
Температура помещения, в котором поверяют твердомеры, должна быть не ниже 15°С и не выше 28°С.
Поверку твердомеров начинают с их внешнего осмотра. Взаимодействие отдельных узлов и механизмов приборов проверяют путем нанесения отпечатков на образцах.
Погрешность измерения прибора по твердости определяют с помощью комплектов эталонных мер твердости 2-го разряда типа МТВ. Каждая эталонная мера, входящая в комплект, имеет одно постоянное значение твердости. При определении относительной погрешности эталонные меры твердости выбирают в зависимости от развиваемых прибором нагрузок. При поверке на каждой мере наносят пять отпечатков, которые располагают по всей рабочей поверхности. У каждого отпечатка с помощью измерительного устройства поверяемого прибора измеряют две диагонали. Разность длин диагоналей одного
52
отпечатка не должна превышать 2 % меньшей из них. Затем вычисляют среднее значение диагоналей. По таблицам либо по формулам определяют число твердости HV. Для каждой меры, на которой нанесены пять отпечатков, определяют пять чисел твердости, находят их среднее значение и сравнивают с твердостью меры. Разность между средним арифметическим пяти измерений и твердостью меры является абсолютной погрешностью поверяемого прибора. Затем определяют относительную погрешность поверяемого прибора как отношение абсолютной погрешности к значению твердости эталонной меры в процентах.
Таблица 5 - Допускаемые относительные погрешности приведены.
Нагрузка, |
Значения твердости ме- |
Допускаемая относительная по- |
|
кгс |
ры |
грешность, % |
|
1 |
(450 ± 75) |
± 5 |
|
2 |
(800 ± 50) |
± 4 |
|
5 |
(450 ± 75) |
|
|
10 |
(800 ± 50) |
± 3 |
|
30 |
(450 ± 75) |
||
|
|||
100 |
(450 ± 75) |
|
Погрешность измерительного устройства определяют с помощью эталонной стеклянной шкалы 2-го разряда. Пределы допускаемой погрешности для твердомеров типв ТВ не должны превышать:
-0,001 мм при измерении диагонали до0,2 мм включительно,
-0,5 % при измерении диагоналей свыше 0,2 мм.
На рабочий стол прибора устанавливают образцовую шкалу 2-го разряда так, чтобы изображение начального штриха совпадало с начальным штрихом экрана, соответствующим поверяемому миллиметровому делению. Несовпадение между поперечным штрихом поверяемого деления шкалы экрана и изображением поперечного штриха соответствующего деления эталонной шкалы определяют измерительной микрометрической головкой прибора. Длину делений шкалы экрана определяют в диапазонах 0-1, 1-2, 2-3, 3-4 и 4-5.
Цену деления измерительного микроскопа с окулярным винтовым микрометром определяют объект-микрометром. Его устанавливают на рабочий стол прибора так, чтобы в поле зрения микроскопа попало наибольшее число делений. Измеряют три интервала объект-микрометра пять раз. Каждое измерение включает шесть совмещений штриха окуляра с первым штрихом и шесть совмещений с последующим штрихом измеряемого интервала. По разности отсчетов устанавливают число делений на шкале измерительного устройства, заключенных между первым и последним штрихами измеряемого интервала объектмикрометра и рассчитывают цену деления измерительного устройства. Среднее арифметическое трех значений, полученных при поверке трех интервалов объ- ект-микрометра, является ценой деления шкалы измерительного устройства.
53