- •«Оренбургский государственный университет»
- •«Методы и средства измерений, испытаний и контроля»
- •Содержание
- •Предисловие к третьему изданию
- •Введение
- •1 Предмет, задачи и содержание дисциплины
- •Метрологические истины
- •2 Классификация измерений (Виды измерений)
- •3 Области измерений
- •4 Величина, физические измерения
- •5 Методы измерений
- •6 Подготовка к измерениям
- •7 Погрешности измерений
- •8 Учет систематической погрешности и способы их уменьшения
- •9 Обработка результатов наблюдений и оценка погрешности
- •9.1 Прямые измерения с многократными наблюдениями
- •9.2 Прямые измерения с однократными наблюдениями
- •9.3 Косвенные измерения
- •9.3.1 Косвенные измерения при линейной зависимости
- •9.3.2 Косвенные измерения при нелинейной зависимости
- •9.4 Формы представления и интерпретация результатов измерений
- •9.5 Правила округления и записи результатов наблюдений и измерений
- •10 Средства измерений и их классификация по гси
- •10.1 Погрешности измерительных устройств
- •11 Нормирование метрологических характеристик
- •11.1 Структурные схемы и метрологические характеристики измерительных систем
- •11.2 Надежность средств измерений
- •11.2.1 Основные понятия и показатели теории надёжности /36/.
- •12 Метрологическое обеспечение измерений
- •12.1 Метрологические испытания средств измерений методом сравнения их погрешностей с эталонами при соотношении 1/3 показателей метрологической точности /32/.
- •12.1.2 Для чего существует метрологическая аттестация и поверка средств измерений, виды поверок и способы их выполнения /32/.
- •12.1.3 Достоверность поверки /32/.
- •12.1.4 Определение объема поверочных работ /32/.
- •12.1.5 Поверка по сокращенной программе. Методы поверки многопредельных и многоцелевых средств измерений /32/.
- •12.1.6 Способы определения числа поверяемых отметок в диапазоне измерений в аналоговых и цифровых измерительных приборах /32/.
- •12.1.7 Назначение и корректировка межповерочных интервалов /32/.
- •13 Применение вычислительной техники в средствах измерений /12/
- •14 Применение средств измерений /8, 11, 14, 16/
- •14.1 Измерение геометрических величин
- •14.1.1 Линейно-угловые измерения
- •14.1.1.1 Штангенинструменты
- •Штангенциркуль с двумя нониусами с пределами измерений 0—200 мм и 0—320 мм и величиной отсчета по нониусу 0,1 мм
- •Проверка на ощущение измерительного усилия при измерении большого внутреннего диаметра
- •14.1.1.2 Микрометрические измерительные средства
- •Соединение барабана с микровинтом
- •Положение измерительных поверхностей относительно измеряемых
- •Микрометр с циферблатом
- •14.1.1.3 Плоскопараллельные концевые меры длины
- •Примеры расчета размеров плоскопараллельных концевых мер
- •Составление плоскопараллельных концевых мер в блоки
- •14.1.2 Измерения линейно-угловых величин оптическими приборами
- •В) Закрепление кронштейна г) Установка стола
- •Настройка горизонтального оптиметра
- •С) Закрепление пиноли
- •Чтение показателей
- •Измерительная машина изм
- •Пример:
- •Установка машины в нулевое положение
- •А) Грубая установка пинольной бабки на нуль
- •Б) Грубая установка измерительной бабки на нуль
- •К) Стопорение пинольной трубки
- •Чтение показаний
- •Ж) Микроподача продольного хода стола
- •Измерение угла профиля и шага резьбы
- •Цена наименьшего деления штриховой окулярной головки 1’
- •Проекционный метод
- •Измерение методом осевого сечения
- •Выбор средств измерений
- •14.2 Средства измерения давления. Общие сведения
- •14.2.1 Жидкостные средства измерений давления с гидростатическим уравновешиванием
- •14.2.2 Чувствительные элементы деформационных средств измерений давления
- •14.2.3 Деформационные приборы для измерения давления
- •14.2.3.1 Измерительные приборы с одновитковой трубчатой пружиной
- •14.2.3.2 Измерительные приборы с многовитковой трубчатой пружиной
- •14.2.3.3 Измерительные приборы с сильфонным чувствительным элементом
- •14.2.3.4 Деформационные измерительные преобразователи давления, основанные на методе прямого преобразования
- •14.2.3.5 Емкостные измерительные преобразователи давления
- •14.2.3.6 Деформационные измерительные преобразователи основанные на методе уравновешивающего преобразования
- •Измерения тепловых величин
- •14.3.1 Общие сведения
- •14.3.2 Температурные шкалы
- •14.3.3 Классификация средств измерений температуры
- •14.3.4 Манометрические термометры
- •14.3.5 Жидкостные манометрические термометры
- •14.3.6 Конденсационные манометрические термометры
- •14.4 Термоэлектрические термометры
- •14.4.1 Термоэлектрический преобразователь
- •14.4.2 Включение измерительного прибора в цепь термоэлектрического преобразователя
- •14.4.3 Поправка на температуру свободных концов термоэлектрического преобразователя
- •14.4.4 Нормальный термоэлектрод
- •14.4.5 Удлиняющие термоэлектродные провода и термостатирование свободных концов тэп
- •14.4.6 Способы соединения тэп
- •14.4.7 Требования к материалам термоэлектродов и устройство тэп
- •14.5 Средства измерений сигналов термоэлектрических термометров
- •14.5.1 Магнитоэлектрический милливольтметр
- •14.5.2 Потенциометры
- •14.5.3 Автоматические потенциометры
- •14.5.4 Нормирующие преобразователи термоЭдс
- •14.6 Термопреобразователи сопротивления
- •14.6.1 Средства измерений, работающие в комплекте термопреобразователями сопротивления
- •14.6.1.1 Уравновешенные мосты
- •14.6.1.2 Неуравновешенные мосты
- •14.6.1.3 Нормирующие преобразователи
- •15 Электрические измерения /8, 10,11,14/
- •15.1 Измерение электрических величин аналоговыми и цифровыми преобразователями и измерительными приборами
- •15.2 Цифровые измерительные приборы.
- •16 Измерительные преобразователи неэлектрических величин
- •16.1 Параметрические измерительные преобразователи неэлектрических величин
- •16.1.1 Реостатные преобразователи
- •16.1.2 Тензочувствительные преобразователи (тензорезисторы)
- •16.1.4 Индуктивные преобразователи
- •16.1.5 Емкостные преобразователи
- •16.2 Генераторные преобразователи неэлектрических величин
- •16.2.1 Измерение температуры
- •16.2.2 Измерение перемещений
- •16.2.3 Измерение давлений, сил и крутящих моментов
- •16.2.4 Измерение скоростей и ускорений
- •Измерение расхода
- •17 Методы испытаний и контроля и их метрологическое обеспечение
- •17.1 Средства испытаний
- •17.1.1 Ареометры. Классификация ареометров /32/
- •Основные технические характеристики ареометров
- •Принцип действия ареометра. Особенности шкалы.
- •Капиллярная постоянная.
- •Основы конструирования ареометра
- •Пользование рабочими ареометрами
- •17.1.2 Ротаметры. Общие сведения о ротаметрах /31/
- •Конструкции ротаметров
- •17.2.3 Пикнометры /31/
- •17.1.4 Спиртомеры /31/
- •17.2.5 Аналитические весы /31/
- •17.2.6 Основные требования к газоанализаторам и тахометрам /31/
- •17.2.7 Торговые весы /31/
- •17.2.8 Одночашечные лабораторные весы /31/
- •17.2.9 Газоанализаторы /31/
- •17.2.10 Стеклянные жидкостные термометры /31/
- •18 Методы и средства контроля
- •18.1 Калибры и шаблоны
- •18.2 Вибростенды /33,34,35/
- •Приложение а
- •Приложение б
- •Приложение в
- •Приложение г
Измерительная машина изм
Измерительные машины предназначены для точных измерений наружных и внутренних линейных размеров мер и изделий непосредственно по точным линейным шкалам (абсолютным методом) или сравнением с образцовыми мерами (относительным методом).
Пределы измерения наружных размеров:
ИЗМ-1 ...........………………………………………...... О — 1000 мм
ИЗМ-2 .......……………………………………….......... О — 2000 мм
ИЗМ-4 .......……………………………………….......... О — 4000 мм
ИЗМ-6 ......………………………………………........... О — 6000 мм
Пределы измерения внутренних размеров 13,5—150 мм
Наибольший подъем стола .………………………...... 50 мм
Цена деления шкал:
метровой ........………………………………………...... 100 мм
стомиллиметровой ........……………………………….. 0,1 мм
Трубка оптиметра .......……………………………….... 0.001 мм
Увеличение трубки оптиметра ……………………...... 960.
1 — станина, 2 — пинольная бабка, 3 — предметный стол,
4 — измерительная бабка
Рисунок 14.91 - Измерительная машина
1 — маховик перемещения бабки, 2 — микроподача пиноли, 3 — корпус бабки, 4 — зажимный винт пиноли, 5 — пиноль, 6 — регулировочный винт измерительного штифта, 7 — измерительный наконечник
Рисунок 14.92 - Пинольная бабка
/ — упоры вертикального перемещения, 2 — маховичок закрепления качания вокруг горизонтальной оси. 3 — маховичок поворота вокруг вертикальной оси, 4 — маховичок горизонтального (поперечного) перемещения, 5 — винт крепления вертикального перемещения, 6 — маховичок качания вокруг горизонтальной оси, 7 — винт крепления стола к станине. 8 — маховичок вертикального перемещения
Рисунок 14.93 - Управление предметного стола
1 — корпус бабки, 2 — арретир. 3 — измерительный наконечник, 4 — трубка оптиметра, 5 — стопор трубки оптиметра, 6 — отсчетный микроскоп, 7 — маховичок перемещения бабки, 8 — стопорный винт, 9 — зажимный винт микроподачи, 10 — маховичок микроподачи
Рисунок 14.94 - Измерительная бабка
Оптическая система
Свет от лампочки проходит линзу конденсора /, светофильтр 2, вторую линзу конденсора 3, зеркало 4 и попадает на одну из пластин 5 с двойным штрихом и цифрой, показывающей число сотен миллиметров, установленных в глазках метровой шкалы. После прохождения лучей через призму 6. объективы 7 и 8 и призму 9 в фокальной плоскости объектива 8 получается изображение двойного штриха пластины 5 и делений стомиллиметровой шкалы 10, наблюдаемые в микроскоп 11 Так как ход лучей между объективами 7 и 8 параллелен, бабки могут быть установлены в зависимости от измеряемой длины на требуемом расстоянии друг от друга, причем изображение соответствующего двойного штриха всегда будет получаться в фокусе объектива 8.
Оптическая схема представлена на рисунке 14.95.
1—первая линза конденсора, 2—светофильтр, 5—вторая линза конденсора, 4— зеркало, 5 — пластины глазков метровой шкалы, 6 — призма, 7, 8 — объективы. 9 — призма, 10 — сто миллиметровая шкала, 11 — микроскоп
Рисунок 14.95 - Оптическая система
Чтение показаний
В отсчетном микроскопе цифра над двойным штрихом показывает число сотен миллиметров, а его положение на стомиллиметровой шкале определяет десятки, единицы и десятые доли миллиметра. По трубке оптиметра определяют сотые и тысячные доли миллиметра.
