59. Типи інструментальних мікроскопів. Принцип роботи. Системи відліку і візування.

Інструментальні та універсальні мікроскопи призначаються для вимірювання кутів і лінійних розмірів деталей та інструментів, a також для перевірки калібрів. Інструментальні мікроскопи випус-кають двох видів: малий мікроскоп інструментальний ММІ і вели-кий мікроскоп інструментальний ВМІ.

60. Термоелектричнi термометри (термопари). Принцип роботи, конструктивнi особливості i схеми включення.Термопара - пара провідників з різних матеріалів, з'єднаних на одному кінці і формують частину пристрою, що використовує термоелектричний ефект для вимірювання температури.Для вимірювання різниці температур зон, у жодній з яких не знаходиться вторинний перетворювач (вимірювач термо-ЕРС), зручно використовувати диференціальну термопару: дві однакових термопари, з'єднаних назустріч один одному (див. малюнок). Кожна з них вимірює перепад температур між своїм робочим спаєм і умовним спаєм, утвореним кінцями термопар, підключеними до клем вторинного перетворювача, але вторинний перетворювач вимірює різницю їх сигналів, таким чином, дві термопари разом вимірюють перепад температур між своїми робітниками спаями.Принцип дії заснований на ефекті Зеєбека або, інакше, термоелектричному ефекті. Коли кінці провідника знаходяться при різних температурах, між ними виникає різниця потенціалів, пропорційна різниці температур. Коефіцієнт пропорційності називають коефіцієнтом термо-ЕРС. У різних металів коефіцієнт термо-ЕРС різний і, відповідно, різниця потенціалів, яка виникає між кінцями різних провідників, буде різна. Помістивши спай з металів з відмінними коефіцієнтами термо-ЕРС в середу з температурою Т1, ми отримаємо напругу між протилежними контактами, що знаходяться при іншій температурі Т2, яке буде пропорційно різниці температур Т1 і Т2.Найбільш поширені два способи підключення термопари до вимірювальних перетворювачів: простий і диференціальний. У першому випадку вимірювальний перетворювач підключається безпосередньо до двох термоелектродів. У другому випадку іспользуютcя два провідники з різними коефіцієнтами термо-ЕРС, спаяні в двох кінцях, а вимірювальний перетворювач включається в розрив одного з провідників. Для дистанційного підключення термопар використовуються подовжувальні або компенсаційні проводи. Подовжувальні дроти виготовляються з того ж матеріалу, що і термоелектродів, але можуть мати інший діаметр. Компенсаційні проводи використовуються в основному з термопарами з благородних металів і мають склад, відмінний від складу термоелектродів. Вимоги до проводів для підключення термопар встановлені в стандарті МЕК 60584-3.

61. Діючі похибки важільних механізмів. Похибки початкового положення, перекос площадки та інші на прикладі синусного механізму. Всякий прилад і механізм складається з елементів, що зв’язані між собою, точне забезпечення заданих характеристик можливе лише теоретично, тобто в ідеальних умовах. Реальні ж механізми мають похибки, що пов’язані з точністю їх виготовлення, складання і експлуатації.Похибки приладів можна розділити:по виду представлення похибок - абсолютна, відносна, приведена;в залежності від типу вимірюваної величини: статичні, динамічні;по характеру зміни: систематичні і випадкові;від впливових причин: теоретичні, виробничі, експлуатаційні.Причини виникненняпохибок пристроїв приладівТеоретичні похибки - не залежать від якості виготовлення пристрою приладу, а визначаються недосконалістю елементів його кінематичної схеми, похибками вихідних теоретичних положень і методом вимірювання:а) похибка схеми виникає внаслідок спрощення або зміни схеми пристрою, яка лише приблизно відтворює задану (номінальну) функцію перетворення. Завжди виникають в приладах важільно-механічного типу (важільно-зубчасті головки, багатооборотні індикатори, важільні мікрометри), оскільки характеристика механізмів нелінійна;б) похибки вихідних теоретичних положень мають місце при ідеалізації вихідних даних і характеристик елементів приладів (наприклад - однорідність матеріалів, лінійність характеристики пружних елементів);в) похибки методу вимірювання - визначаються вибраним методом (методичні похибки).

62. Координатно-вимірювальні машини. Структура. Класифікація. Координатно-вимірювальні машини є ідеальним рішенням для контролю партій деталей, а також для проведення будь-яких вимірювань в автоматичному режимі. Координатно-вимірювальна машина забезпечує графічне представлення геометричних елементів і миттєвий висновок результату. У відповідності з прийнятим об’єктно-орієнтованим підходом розроблена структура інформаційно-керуючої системи в трьох ієрархічних рівнях. ПМЗ першого рівня реалізує попередню обробку інформації від датчиків і сигналів керування КВМ:

­       діагностику та реєстрацію даних;­       перетворює інформацію від датчиків контролю нормальних .умов вимірювання  в реальному часі;­       контроль і часткове управління роботою КВМ.Другий рівень прикладного ПМЗ виконує комплексну статистичну обробку інформації з урахуванням Ії контрольної операції, систему траєкторного керування вимірювальною головкою.ПМЗ третього рівня призначається для вирішення функціональних задач, що реалізують процес вимірювання геометричних розмірів об’єктів; управління модельними режимами, системи підготовки до вимірювання, включаючи засоби юстировки та вводу даних на другому рівні. На третьому рівні реалізується оптимізація режимів роботи КВМ, включаючи рухи координат X, Y, Z та щупів самокерованої вимірювальної головки, а також функціонування в цілому при виконанні умов. Синтез таких систем проводиться методами використання математичних моделей, . оптимальною оцінкою параметрів, експертних систем, лінійного і динамічного програмування, створенням підсистем штучного інтелекту, алгоритмів координації підсистем.Багаторівнева структура інформаційно-керуючої системи дозволяє реалізувати функцію розв’язання стратегічних та тактичних задач керування .Прийняття рішення організовано на базі експертних систем, побудованих на принципах нейроних мереж

.

63. Пiрометрiя. Теоретичнi основи. Закони Планка, Стефана-Больцмана, закон змiщення Вiна. Пiрометрiя - сукупність методів вимірювання високих температур (1000–3000 °С і більше) за допомогою пірометрів. При цьому безпосередній контакт з нагрітим тілом не потрібен, що є перевагою методу. Інтенсивність випромінювання абсолютно чорного тіла залежно від температури й частоти визначається законом Планка:

де I(ν)dν — потужність випромінювання на одиницю площі поверхні випромінювання на одиницю тілесного кута у діапазоні частот від ν до ν + dν[ред.]Закон Стефана-БольцманаЗагальна енергія теплового випромінювання визначається законом Стефана—Больцмана:,де F — потужність на одиницю площі поверхні випромінювання, а Вт/(м2·К4) — стала Стефана—Больцмана.

Закон зсуву Віна

Довжина хвилі, при якій енергія випромінювання максимальна, визначається законом зсуву Віна:

де T — температура в кельвінах, а λmax  — довжина хвилі з максимальною інтенсивністю у метрах.Видимий колір абсолютно чорних тіл з різною температурою представлений на діаграмі праворуч.