11

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУВПО

«Комсомольский-на-Амуре государственный

технический университет»

Кафедра «Технология машиностроения»

Выбор универсальных средств измерений линейных размеров

Методические указания к лабораторной работе № 2 по дисциплинам

«Метрология, стандартизация и сертификация» для студентов

направлений 150300, 150600, 200500, 240100,

специальностей 130603, 150106, 190701, 230401, 240801

и «Метрология, стандартизация и взаимозаменяемость» для студентов

специальности 280101 очной формы обучения

Комсомольск – на – Амуре 2009

УДК 389.17: 53.08

Выбор универсальных средств измерений линейных размеров: методические указания к лабораторной работе № 2 по дисциплинам «Метрология, стандартизация и сертификация» и «Метрология, стандартизация и взаимозаменяемость» /Сост. В.В. Алтухова, – Комсомольск – на – Амуре: ГОУ ВПО Комсомольский – на – Амуре гос. техн. ун-т, 2009 – 15 с.

В методических указаниях содержатся сведения об основных метрологических характеристиках средств измерений, а также приведен порядок действий при выборе универсальных средств измерений линейных размеров.

Предназначены для студентов направлений 150300 «Прикладная механика», 150600 «Материаловедение и технология новых материалов», 200500 «Метрология, стандартизация и сертификация», 240100 «Химическая технология и биотехнология» и специальностей 130603 «Оборудование нефтегазопереработки», 150106 «Обработка металлов давлением», 190701 «Организация перевозок и управление на транспорте (водном)», 230401 «Прикладная математика», 240801 «Машины и аппараты химических производств», 280101 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» очной формы обучения.

Печатается по постановлению редакционно-издательского совета Комсомольского – на – Амуре технического университета.

Согласовано с отделом стандартизации.

Рецензент О.И. Медведева

Редактор Е.О. Колесникова

Цели работы: 1) изучить метрологические характеристики средств измерений; 2) получить навыки выбора универсальных средств измерений линейных размеров.

Оборудование: 1) измеряемые детали; 2) чертежи деталей; 3) штангенциркуль (микрометр, скоба, нутромер).

1 Метрологические характеристики средств измерений

Метрологическая характеристика – характеристика одного из свойств средства измерений (СИ), влияющая на результат измерений и на его погрешность.

Погрешность СИ – это разность между показанием СИ и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины.

Нормативно-техническими документами устанавливается совокупность метрологических характеристик данного типа СИ, некоторые из которых приводятся ниже.

Класс точности – обобщенная характеристика данного типа СИ, как правило, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность.

Точность – характеристика качества средства измерений, отражающая близость его погрешности к нулю. Считается, что чем меньше погрешность, тем точнее средство измерений.

Основная погрешность – погрешность СИ, применяемого в нормальных условиях.

Дополнительная погрешность – составляющая погрешности СИ, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения или вследствие ее выхода за пределы нормальной области значений.

Основную погрешность СИ нормируют заданием пределов допускаемой основной погрешности

Предел допускаемой погрешности – наибольшее значение погрешности СИ, устанавливаемое нормативным документом для данного типа средств измерений, при котором оно еще признается годным к применению.

Пределы допускаемой основной погрешности задают в виде абсолютных, относительных и приведенных погрешностей СИ.

Абсолютная погрешность – это погрешность СИ, выраженная в единицах измеряемой физической величины.

Относительная погрешность – это погрешность СИ, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к результату измерений или к действительному значению измеренной физической величины.

Приведенная погрешность – это относительная погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона.

Условно принятое значение величины называют нормирующим значением. Часто за нормирующее значение принимают верхний предел измерений. Приведенную погрешность обычно выражают в процентах.

Деление шкалы – промежуток между двумя соседними отметками шкалы средства измерения (СИ).

Длина деления шкалы – расстояние между осями (или центрами) двух соседних отметок шкалы, измеренное вдоль воображаемой линии, проходящей через середины самых коротких отметок шкалы. На практике исходя из разрешающей силы глаз оператора (остроты зрения) с учетом ширины штрихов и указателя минимальный интервал деления шкалы а принимают равным 1 мм, а максимальный –2,5 мм. Наиболее распространенной величиной интервала является 1 мм.

Длина шкалы – длина линии, проходящей через центры всех самых коротких отметок шкалы СИ и ограниченной начальной и конечной отметками. Линия может быть реальной или воображаемой, кривой или прямой.

Деления шкалы имеют цену. Не следует путать цену с длиной деления.

Цена деления шкалы – это разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы СИ. Т.е это величина перемещения чувствительного элемента средства измерения, вызывающая перемещение указателя отсчетного устройства на одно деление шкалы. Например, если перемещение указателя шкалы из положения I в положение II соответствует изменению величины в 0,1 мм, то цена деления этой шкалы равна 0,1 мм. Цена деления шкалы указывается на шкале СИ.

Шкала СИ имеет начальное и конечное значения. Они соответствуют наименьшему и наибольшему значениям измеряемой величины, которые могут быть отсчитаны по шкале СИ. Например, для медицинского термометра начальное значение шкалы равно 34,3°С, а конечное – 42°С. Предельные значения шкалы определяют диапазон показаний: разность между ними представляет собой диапазон показаний СИ.

Каждое СИ характеризуется диапазоном показаний и диапазоном измерений.

Диапазон показаний – область значений шкалы СИ, ограниченная ее начальным и конечным значениями. Так, для медицинского термометра диапазон показаний составляет 7,7°С. Эту характеристику часто называют пределами измерения по шкале.

Диапазон измерений – область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерений. Диапазон измерений определяет диапазон значений измеряемой величины, который может быть измерен данным СИ. Диапазон измерения часто называют пределом измерения СИ.

Значения величины, ограничивающие диапазон измерений снизу и сверху (слева и справа), называются соответственно нижним и верхним пределами измерений.

Одной из основных характеристик средств измерения линейных и угловых величин контактным методом является измерительное усилие, которое возникает в зоне контакта измерительного наконечника средства измерения с измеряемой поверхностью в направлении линии измерения. Оно необходимо для того, чтобы обеспечить устойчивое замыкание измерительной цепи.

Чувствительность – свойство СИ, определяемое отношением изменения выходного сигнала этого средства к вызывающему его изменению измеряемой величины. Т.е. это способность средства измерений реагировать на изменения измеряемой величины.

Метрологические характеристики универсальных СИ приведены в приложении А.