2.1.6 Лабораторная работа № 6

«Поверка штангенинструмента»

2.1.6.1 Цель работы

Углубление знаний в области прикладной метрологии, ознакомление с методикой поверки средств измерений линейных геометрических размеров, приобретение практических навыков поверки штангенциркулей.

2.1.6.2 Содержание работы

Ознакомление с особенностями поверки средств измерений линейных геометрических размеров, со средствами и методиками их поверки, проведение поверки штангенциркуля, получение навыков работы с нормативными документами (стандартами).

2.1.6.3 Экспериментальное оборудование

Поверяемое средство измерений – штангенциркуль ШЦ-I. Средства поверки: микрометр гладкий типа МК с пределами измерений 0…25 мм класса точности 2, набор плоскопараллельных концевых мер длины класса точности 3, плоская стеклянная пластина типа ПИ 60 мм класса точности 2 (рис. 13).

Рисунок 13 – Внешний вид экспериментального оборудования

2.1.6.4 Подготовка к работе

Самостоятельная подготовка студентов к выполнению лабораторной работы осуществляется по следующим разделам:

– правовые основы метрологической деятельности [15, 16, 20, 24];

– основные виды метрологической деятельности [15, 16, 24];

– виды, способы, организация и порядок проведения поверки средств измерений [15, 24];

– калибровка, аттестация и сертификация средств измерений [15, 16, 20, 24];

– этапы поверки штангенциркулей согласно ГОСТ 8.113–85.

2.1.6.5 Теоретическая часть

Теоретический материал по лабораторной работе см. в пп. 2.1.5 и 2.2.2.

2.1.6.6 Контрольные вопросы

1. Какие виды метрологической деятельности вы знаете?

2. Какие средства измерений являются объектами государственных испытаний, метрологической аттестации?

3. С какой целью проводится метрологическая экспертиза нормативной и технической документации?

4. Что такое поверка? Какие средства измерений не подлежат поверке?

5. Перечислите и кратко охарактеризуйте основные виды поверок.

6. Какие способы проведения поверки вы знаете?

7. Что такое межповерочный интервал?

8. В каких случаях проводится внеочередная поверка?

9. Кто осуществляет поверку и как оформляются её результаты?

10. В чём заключается отличие калибровки от поверки? Виды калибровки.

11. Укажите известные вам виды штангенинструмента и основные типы штангенциркулей.

12. Перечислите этапы поверки штангенциркулей и запишите в соответствующие ячейки таблицы 13 значения погрешностей штангенциркуля ШЦ-I, установленные ГОСТ 166-89.

2.1.6.7 Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с принципом действия штангенциркуля ШЦ-I, видами измеряемых им линейных геометрических размеров.

2. Ознакомиться с правилами и условиями поверки штангенциркулей, с назначением и принципами действия средств поверки штангенциркулей.

3. Анализируя допускаемые погрешности поверяемого штангенциркуля и метрологические характеристики средств поверки, обосновать возможность проведения поверки штангенциркуля ШЦ-I с их помощью.

4. Подготовить штангенциркуль к поверке. Для этого необходимо выполнить следующие действия:

– обеспечить в измерительной лаборатории температуру воздуха (20  5) ^оС;

– промыть штангенциркуль авиационным бензином, бензином-растворителем или моющими средствами, протереть чистой хлопчатобумажной салфеткой и выдержать на рабочем месте не менее трех часов;

– проверить размагниченность штангенциркуля на деталях из низкоуглеродистых сталей массой не более 0,1 г.

5. Провести внешний осмотр поверяемого штангенциркуля.

При внешнем осмотре должно быть установлено:

– соответствие штангенциркуля требованиям ГОСТ 166-89 в части отчётливости и правильности оцифровки штрихов шкал, комплектности и маркировки;

– наличие зажимного устройства для зажима рамки, шкал на штанге и рамке, покрытия;

– отсутствие продольных царапин на шкале штанги при перемещении по ней рамки.

Не допускаются:

– заметные при визуальном осмотре дефекты, ухудшающие эксплуатационные качества и препятствующие отсчёту показаний;

– перекос края нониуса к штрихам шкалы штанги, препятствующий отсчёту показаний.

Результаты внешнего осмотра поверяемого штангенциркуля занести в протокол поверки (таблица 13).

6. Опробовать поверяемый штангенциркуль.

При этом проверяют:

– плавность перемещения рамки по штанге штангенциркуля;

– отсутствие перемещения рамки по штанге штангенциркуля под действием собственной массы;

– возможность зажима рамки в любом положении в пределах диапазона измерений.

Результаты опробования занести в протокол поверки (таблица 13).

7. Определить метрологические характеристики штангенциркуля:

– отклонение от параллельности измерительных поверхностей губок для внутренних измерений и расстояние между ними;

– погрешность штангенциркуля при измерении глубины;

– погрешность штангенциркуля при измерении наружных раз-меров;

– погрешность нулевой установки штангенциркуля.

8. Определить отклонения от параллельности измерительных поверхностей губок для внутренних измерений и расстояния между ними. Для этого выполняют следующие действия:

– штангенциркуль устанавливают на размер 10 мм по концевой мере длиной 10 мм;

Таблица 13 – Протокол поверки штангенциркуля ШЦ-I

№, п/п	Наиме-нование операции	Средство поверки	Проверяемый параметр	Значение параметра		Отклонение параметра		Результат операции
				доп.	факт.	доп.	факт.
1	Внешний осмотр	визуально	Правильность оцифровки шкал	дефек-тов нет	деф. есть *			не соответствует
			Наличие зажимного устройства на рамке	есть	есть*			соответствует*
			Наличие шкал на штанге и рамке	есть
			Перекос края нониуса к штрихам шкалы штанги	нет
			Продольные царапины на шкале штанги	нет
2	Опробование	вручную	Плавность перемещения рамки по штанге	заеданий нет
			Отсутствие перемещения рамки под действием собственной массы	отсутствует
			Возможность зажима рамки в любом положении в пределах диапазона измерений	зажим рамки возможен
3	Определение метрологических характеристик	Микрометр гладкий, концевые меры длины, стеклянная пластина	Отклонение от параллельности измерительных поверхностей губок для внутренних размеров. Расстояние между губками.	Крайнее верхнее сечение губок
						0,04
				Среднее сечение губок
						0,04
				Крайнее нижнее сечение губок
						0,04
			Погрешность при измерении глубины	20		**
			Погрешность при измерении наружных размеров	41,3		**
				81,6		**
				111,9		**
			Установка нуля	0,0		-0,1
			Измерение размера 1,05	 1,1		–	–

Примечания:

* Пример заполнения ячеек таблицы.

** Значения погрешностей штангенциркуля заносятся в соответствующие ячейки при самостоятельной подготовке к лабораторной работе.

– микрометром или индикаторной скобой измеряют расстояние между измерительными поверхностями губок в трёх сечениях по длине губок (крайнее верхнее сечение, среднее сечение, крайнее нижнее сечение);

– находят отклонение от параллельности как наибольшую по модулю разность расстояний между измерительными поверхностями губок;

– для штангенциркулей типа ШЦ-I (ШТЦ-I), находящихся в эксплуатации, отклонение от параллельности измерительных поверхностей губок для внутренних измерений не должно превышать 0,04 мм;

– расстояние между измерительными поверхностями губок для штангенциркулей типа ШЦ-I (ШТЦ-I), находящихся в эксплуатации, должно соответствовать размеру мм.

9. Установить погрешность штангенциркуля при измерении глубины:

– погрешность штангенциркулей типа ШЦ-I (ШТЦ-I) при измерении глубины определяют по концевым мерам длиной 20 мм. Для штангенциркулей, находящихся в эксплуатации, допускается использовать установочную меру длиной 25 мм из комплекта микрометрического глубиномера по ГОСТ 7470-92;

– две концевые меры длиной по 20 мм (или установочную меру) устанавливают на плоскую стеклянную пластину;

– торец штанги поверяемого штангенциркуля прижимают к измерительным поверхностям концевых мер длины;

– линейку глубиномера перемещают до соприкосновения с плоскостью стекла и производят отсчёт;

– погрешность штангенциркуля при измерении глубины не должна превышать значения, установленного в ГОСТ 166-89.

10. Определить погрешность штангенциркуля при измерении наружных размеров. Выполняют следующие действия:

– у штангенциркулей, находящихся в эксплуатации, погрешность определяют в трех точках, равномерно расположенных по длине штанги и нониуса. При выполнении лабораторной работы рекомендуется взять блоки концевых мер длиной 41,3; 81,6; 11,9 мм;

– последовательно набирают блоки концевых мер требуемой длины;

– блок концевых мер помещают между измерительными поверхностями губок штангенциркуля. Длинное ребро измерительной поверхности губки должно находиться в середине измерительной поверхности концевой меры;

– губки штангенциркуля прижимают к блоку мер и фиксируют стопорным винтом рамки. При этом должно сохраняться нормальное скольжение измерительных поверхностей губок по измерительным поверхностям концевых мер;

– при зажатом стопорном винте рамки производят отсчёт по шкалам штангенциркуля. Значение длины заносят в протокол поверки (таб- лица 13);

– определяют погрешность измерения наружного размера как модуль разности значения длины, воспроизводимого блоком концевых мер, и значения длины, найденного по шкалам штангенциркуля;

– перечисленные операции повторяют для всех трёх поверяемых точек;

– погрешность в каждой поверяемой точке не должна превышать значений, установленных в ГОСТ 166-89.

11. Проверить нулевую установку штангенциркуля:

– для штангенциркулей типа ШЦ-I (ШТЦ-I) при сдвинутых до соприкосновения губках смещение нулевого штриха должно быть в плюсовую сторону;

– смещение нулевого штриха нониуса определяют при помощи концевой меры длиной 1,05 мм;

– концевую меру длиной 1,05 мм помещают между измерительными поверхностями губок. Показание штангенциркуля должно быть не более 1,1 мм;

– для штангенциркулей типа ШЦ-I (ШТЦ-I) класса точности 2, находящихся в эксплуатации, допускается смещение нулевого штриха нониуса до минус 0,1 мм при сдвинутых до соприкосновения губках.

2.1.6.8 Оформление отчета по работе

Отчёт по лабораторной работе оформляется в соответствии с п. 1.4. Отчёт по экспериментальной части работы должен содержать результаты поверки – таблицу 13, вывод по работе. В выводе указывают результаты поверки.

Положительный результат поверки оформляют записью: «Штангенциркуль типа ШЦ-I (или ШТЦ-I) прошёл поверку», указывают дату проведения поверки, дату следующей поверки, наименование организации, лаборатории и фамилию поверителя.

Если хотя бы один из пунктов таблицы 13 не соответствует требованиям, штангенциркуль считается не прошедшим поверку. Отрицательный результат поверки оформляют записью: «Штангенциркуль типа ШЦ-I (или ШТЦ-I) непригоден и должен быть изъят из обращения». Указывают дату проведения поверки и повторной поверки после ремонта, наименование организации, лаборатории и фамилию поверителя.