Метрология

УДК 528. 48

Методические указания по выполнению лабораторных работ по

курсу «Метрология, стандартизация и сертификация в топографо-

геодезическом производстве» (для студентов специальности 300100 –

«Прикладная геодезия»). – Ростов-на-Дону: Рост. гос. cтроит. ун-т, 2004. -

31 с.

Методические указания содержат практические рекомендации по

выполнению лабораторных работ по курсу «Основы метрологии,

стандартизации и сертификации ТГП».

Составитель:

ст.преподаватель, к.т.н. Г.А. Науменко

Рецензент:

доцент, к.т.н. А.Р. Губеладзе

Редактор Н.Е. Гладких Темплан 2004 г., поз.26.

Подписано в печать 10.06.04. Формат 60х84/16. Бумага писчая. Ризограф. Уч.-изд.л. 1,9. Тираж 100 экз. Заказ 212. Редакционно-издательский центр РГСУ 344022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162

© Ростовский государственный

строительный университет, 2004

3

Лабораторная работа 1

Метрологическая аттестация металлической рулетки YC 50/5

1. Проверка внешнего состояния

Выполняют визуальным осмотром. При этом проверяют качество штрихов и надписей, устанавливают отсутствие дефектов, ухудшающих внешний вид рулетки и затрудняющих снятие отсчетов (рабочие поверхности должны быть чистыми, без следов ржавчины, коррозии, пятен и царапин), соответствие шкал и подписей делений типу рулетки; проверяют прямолинейность шкалы.

В заключении отметить: «При осмотре внешних повреждений и дефектов (не) обнаружено (если есть, то какие)».

2. Проверка качества сборки

Проводится опробованием. При этом проверяют рулетку на скручивание и раскручивание на сматывающем барабане. Механизм перемотки должен работать плавно, без скачков и заеданий. Фиксирующие устройства, ограничители, рукоятки, кольца должны быть прочно закреплены, чтобы надежно фиксировать рулетку на кольце в свернутом состоянии.

В заключении отметить: «При опробовании механических дефектов не обнаружено. Механизм перемотки работает плавно».

3.Поверка общей длины рулетки и длины отдельных интервалов ее шкалы

Поверку рулеток по образцовому метру проводят по частям путем последовательного сравнения всех метровых интервалов рулетки с образцовым метром. При этом отклонение общей длины поверяемой рулетки находят из алгебраической суммы отклонений всех отдельных метровых интервалов рулетки.

При поверке рабочая рулетка натягивается на механическом компараторе с усилием 10 кг. Образцовый метр совмещается с поверяемым метром рулетки. Отсчеты по шкале образцового метра снимаются по левому и правому краям штрихов начала метра и конца метра поверяемой рулетки. Результаты заносятся в табл. 1. Длина метрового интервала определяется как разность средних отсчетов конца поверяемого метра и его начала.

Средняя квадратическая ошибка метрового интервала вычисляется по формуле

где - уклонение от среднего значения каждого метра;

4

n – количество измерений.

Таблица 1

Результаты поверки измерительной металлической рулетки оформляются свидетельством о поверке с записью в нем поправки за компарирование общей длины рулетки.

Лабораторная работа 2

Метрологическая аттестация нивелирных реек TS5-5E и РН-05

1. Поверка внешнего вида и технического состояния и комплектности.

Производят путем наружного осмотра, при этом устанавливают:

-соответствие шкал и подписей делений типу рейки;

-наполненность шашечных делений и цифр;

-качество шашечных делений (границы делений должны быть четкими и прямолинейными). Проверке подлежат не менее 5 шашечных делений, выбираемых произвольно на каждом метре основной и дополнительной шкал.

-перпендикулярность границ шашечных делений к осевой линии шкалы рейки поверяют при помощи линейки и угольника;

*равномерность и чистоту лакокрасочных покрытий свободных полей, нерабочих поверхностей и фурнитуры;

*отсутствие дефектов, ухудшающих вид рейки и затрудняющих снятие отсчетов (на рабочих поверхностях шкал рейки не должно быть пятен, царапин, трещин, наплывов, бугров, пузырей, отслаиваний);

*плоскостность лицевой (шкаловой) поверхности рейки (не должно быть скручивания одного конца шкаловой поверхности относительно другого); складную рейку проверяют в фиксированном рабочем состоянии;

*правильность закрепления металлической пятки на торце рейки.

В заключении указывается: «При осмотре рейки внешних дефектов не обнаружено (если есть, отметить какие). Комплектация штатная».

2. Поверка качества сборки частей рейки.

Качество сборки частей рейки проверяют опробованием. При этом должны быть проверены:

*надежность крепления уровня;

5

*действие фиксатора, удерживающего складную рейку в рабочем состоянии;

*действие защелок, скрепляющих звенья складной рейки в рабочем и сложенном состояниях;

*прилегание звеньев складной рейки в рабочем и сложенном состоянии;

*между корпусом и пяткой рейки не должно быть щелей.

Взаключении указывается: «При опробовании рейки механических повреждений, затрудняющих работу, не обнаружено (если есть, отметить какие)».

3.Определение погрешностей дециметровых делений реек и средней длины одного метра рейки типа РН-3.

Производят следующим образом. Исследуемую рейку укладывают горизонтально, помещают на нее контрольную линейку. Примерно совмещая нуль линейки с нулевым штрихом рейки, производят отсчеты по линейке, соответствующие положению дециметровых штрихов в пределах первого метра рейки. Такие определения производят на каждом метре рейки.

Результаты занести в табл. 2. Обработка результатов:

a)Длина дециметровых интервалов определяется: последующий отсчет по линейке минус предыдущий;

b)случайные погрешности дециметровых делений , определяются как отклонение от среднего значения длины дециметрового интервала;

c)средняя квадратическая погрешность дециметровых делений определяется по формуле:

d)длина метрового интервала определяется как разность конца десятого и начала первого дециметра по каждому метру рейки;

e)вычисляется среднее значение метрового интервала рейки;

f)средняя квадратическая погрешность метрового интервала определяется по формуле:

где - отклонение длины каждого метра от среднего значения метра.

7

5. Определение прогиба рейки.

Рейку уложить горизонтально на боковое ребро и между ее концами натянуть тонкую нить. При помощи линейки измерить расстояния от этой нити до шкалы в начале а1, середине а2 и конце а3 рейки (см. рис. 1).

Рис. 1. Схема расположения рейки и нити

Вычислить стрелу прогиба рейки по формуле

f a2 a1 a3 .

2

Оформление результатов поверки. Результаты аттестации нивелирных реек оформляются выдачей свидетельства об их поверке.

Лабораторная работа 3 Метрологическая аттестация оптического нивелира 2Н10КЛ

1. Поверка внешнего состояния и комплектности.

Производят осмотром. При внешнем осмотре необходимо проверить чистоту оптики зрительной трубы, контрастность и четкость изображения сетки нитей, убедиться в отсутствии коррозии и дефектов на приборе, которые могут затруднить работу с прибором. Комплектность нивелира должна соответствовать указанной в паспорте нивелира.

В заключении указать: «При внешнем осмотре инструмента механических повреждений не было обнаружено (если были, то какие). Комплектация штатная»

2. Поверка работоспособности и взаимодействия подвижных узлов.

Производят опробованием. При опробовании обращают внимание на исправность всех частей нивелира, отсутствие качаний в подъемных, наводящих и закрепительных винтах; плавность вращения окуляра, головки трубки, перемещающей фокусирующую линзу, возможность точной фокусировки зрительной трубы.

Все подвижные узлы нивелира должны вращаться плавно, без скачков и заеданий. Подъемные винты нивелира должны вращаться при плотно завинченном становом винте легко и плавно. Если вращение их затруднено или слишком свободно, то необходимо регулировать ход винтов.

8

Юстировочные винты должны занимать среднее положение. Необходимо убедиться, что подвесная система компенсатора и демпфер работают.

При проверке штатива убеждаются, подходит ли становой винт к нивелиру. Подтягивают все винты и гайки на штативе и проверяют его устойчивость. Для этого нивелир устанавливают на штатив и приводят его в рабочее положение; наводят трубу на рейку и записывают по ней отсчет. Затем слегка нажимают на головку штатива, после чего опять отсчитывают по рейке. При легком постукивании по штативу отсчет по рейке не должен изменяться. Если отсчеты различаются значительно, то следует установить

иустранить причины неустойчивости штатива.

Взаключении указать: «При опробовании подвижных частей инструмента закрепительные и наводящие винты, подъемные винты и кремальера вращаются плавно. Осевые пары исправны».

3. Поверка и юстировка установочного круглого уровня. Ось уровня

должна быть параллельна оси вращения нивелира.

Подъемными винтами приводят пузырек уровня на середину и поворачивая верхнюю часть нивелира на 180 , контролируют положение пузырька уровня относительно нуль-пункта.

В отчете приводятся две схемы и дается заключение о выполнении поверки или необходимости юстировки.

4. Поверка правильности установки сетки нитей. Горизонтальная

нить сетки должна быть перпендикулярна оси вращения инструмента.

Поверку производят следующим образом. Наводят правым краем поля зрения трубу прибора на неподвижную линейку, установленную вертикально, и берут отсчет N1 по средней нити. Затем наводят трубу на рейку левым краем поля зрения и берут второй отсчет N2 по средней нити. Если отсчеты N1 и N2 отличаются более чем на 1 мм, установку сетки нитей необходимо исправить.

В заключении указать: «Разность отсчетов (не) превосходит допустимую. Юстировка (не) требуется».

5.Определение коэффициента дальномера и асимметрии нитей сетки.

Для определения коэффициента дальномера и асимметрии нитей наводят зрительную трубу на рейку при компенсаторе, находящемся за пределами диапазона работы, и берут отсчеты по верхнему (в), среднему (с) и нижнему (н) штрихам сетки нитей не менее 5 раз. При этом изменяют положение оси прибора вращением одного из подъемных винтов. Измеряют расстояние до рейки рулеткой с точностью до 0,05 м. Вычислить разности отсчетов по дальномерным нитям и подсчитать среднюю разность. Коэффициент дальномера определяют по формуле

9

K S ,

в н

где (в-н) - среднее значение разности отсчетов по нижней и верхней дальномерным нитям, мм;

S – расстояние от нивелира до рейки, мм. Асимметрию штрихов сетки вычисляют по формуле

а=(В – С) – (С – Н)

Результаты занести в табл. 4.

Выполнить оценку точности:

- средняя квадратическая погрешность определения коэффициента

Диапазон работы компенсатора определяется по максимальному значению угла наклона оси нивелира, при котором компенсатор перестает работать. Этот момент фиксируют по положению подъемного винта и выполняют подсчет его оборотов в рабочем диапазоне. Определяя цену одного оборота винта в угловой мере, подсчитывают диапазон компенсации.

Определение точности компенсации выполняют следующим образом. Совместив метки, сделанные на подставке нивелира и на подъемном винте, взять отсчет по линейке, установленной вертикально. Вращением подъемного винта на четверть оборота до совмещения следующей метки наклонить ось нивелира. Взять отсчет по линейке. Подобные действия произвести в рабочем диапазоне компенсатора в прямом и обратном ходе. Результаты занести в табл.5.