Файл: Практическая работа 6 Разработка методик выполнения измерений Цель работы изучить содержание методик выполнения измерений (мви) и виды испытаний продукции. Гост р 5632009 Методики (методы) измерений.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 137
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Практическая работа 6Разработка методик выполнения измеренийЦель работы: изучить содержание методик выполнения измерений (МВИ) и виды испытаний продукции. ГОСТ Р 8.563–2009 «Методики (методы) измерений» устанавливает общие положения и требования к разработке МВИ, их содержанию, аттестации, стандартизации, метрологическому надзору.Задание 1Рассмотреть содержание МВИ (рисунок 1) и дать характеристику отдельным разделам методики.Рисунок 1 – Содержание МВИ«Введение»: назначение МВИ, области применения и распространения, характеризуется измеряемая величина, а также собственно объект измерения;
Штангенинструменты предназначены для измерений наружных, внутренних размеров, высот, глубин и разметки с точностью 0,1; 0,05 мм.Микрометрические инструменты предназначены для измерения наружных, внутренних размеров, высот, уступов с точностью 0,01 мм. В этих инструментах используется винтовая пара (микрометрический винт и гайка), с помощью которой вращательное движение винта преобразуется в поступательное.Задание 2В Приложении А приведена методика измерения площади поверхности геометрических тел.Расчет погрешностиВ качестве примера рассмотрим расчет погрешности при измерении площади поверхности геометрических тел.Площадь поверхности (S) рассчитывается по формулегде a – длина поверхности;b – ширина поверхности.Формула для вычисления погрешности косвенного измерениягде ΔS – погрешность при вычислении площади;∂S – дифференциал площади;∂а – дифференциал длины поверхности;Δа – погрешность при определении длины поверхности;∂b – дифференциал ширины поверхности;Δb – погрешность при определении ширины поверхности.Берем частные производные от формулы (1)Подставив эти данные в формулу (2), получаемПолная погрешность измерения площади ( ) равнагде – случайная составляющая погрешности измерения площади; – систематическая составляющая погрешности измерения площади.Пределы допускаемой погрешности по данной методике ±3 %.
Цена деления – 2мкмn=5 = 60,016 P=0.95t=2.8Ea=0.95*0.003187=0.003028Eb=0.00892S=4200Приложение АПример методики выполнения измеренийПлощадь поверхности геометрических тел.Методика выполнения измерений микрометрами рычажнымис ценой деления 0,002 мм1. Область примененияНастоящая методика используется для измерения площади поверхности геометрических тел.2. Требования к погрешности измеренийПогрешность измерений соответствует характеристикам, приведенным при расчете погрешности при измерении площади поверхности геометрических тел.3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, растворыПри выполнении измерений применяют следующие средства измерений и другие технические средства:- микрометр модели 02002 (ТУ 2–034–0221197–012–92) с ценой деления 0,002 мм и диапазоном измерений 50–75 мм;- мера концевая 1–50 (ГОСТ 9038–83).4. Метод измеренияИзмерения площади поверхности методом непосредственной оценки (косвенные измерения).5. Условия проведения измерений и характеристика измеряемой средыПри выполнении измерений соблюдают следующие условия:- температура окружающей среды, °С (20±3);- скорость изменения температуры, °С/ч (не более 0,5);- относительная влажность при температуре 25 °С, % (не более 80);- атмосферное давление, кПа (101,3±4,0).6. Подготовка к выполнению измеренийИзвлечь микрометр из футляра, протереть измерительные и цилиндрические поверхности пятки (рисунок) и микрометрического винта (особенно тщательно – измерительные поверхности) чистой тканью, смоченной в бензине, и окончательно сухой тканью. (Микрометрическая головка включает в себя позиции 2–6. Рисунок приведен для указания основных частей изделия и не определяет их конструкцию). Проверить перед измерением микрометром нулевое положение и при необходимости установить его.
Поместить концевую меру длины, равную нижнему пределу измерения микрометра, между измерительными поверхностями пятки и микрометрического винта и вращать последний в направлении уменьшения размера до тех пор, пока стрелка отсчетного устройства не совместится с нулевым делением шкалы. Застопорить микрометрический винт стопором и отпустить два винта (рисунок 2).Рисунок 2 – Устройство рычажного микрометра:а – микрометр рычажный типа МР с отчетным устройством, встроенным в скобу; б – микрометр рычажный типа МРИ, оснащенный отчетным устройством; 1 – скоба; 2 – подвижная пятка; 3 – микрометрический винт; 4 – стопорное устройство; 5 – стебель; 6 – барабан; 7 – отсчетное устройство; 8 – арретир; 9 – теплоизоляционная накладкаУстановить барабан так, чтобы нулевой штрих шкалы барабана совпадал с продольным штрихом стебля, причем начальный штрих шкалы стебля должен быть виден целиком, а расстояние от торца конической части барабана до ближайшего края штриха не должно превышать 0,1 мм. Закрепить барабан двумя винтами и отпустить стопор.7. Выполнение измеренийПоместить измеряемую деталь при измерениях методом непосредственной оценки между измерительными поверхностями пятки и микрометрического винта и вращать последний до тех пор, пока стрелка отсчетного устройства не совместится с нулевым делением шкалы.Совместить ближайший штрих на барабане с продольным штрихом на стебле, снять окончательный отсчет: миллиметры и сотые доли миллиметра по шкале барабана, микрометры – по шкале отсчетного устройства. (Перемещать микрометрический винт при измерениях деталей только вращением его в направлении уменьшения размера).8. Обработка результатов измеренийИзмерим n раз a и b, где a – длина, b – ширина поверхности.Найдем средние арифметические значенияНаходим среднее квадратичное отклонениеНаходим случайную составляющую погрешности измерения a и b
где t – коэффициент Стьюдента.Коэффициент Стьюдента, определяют по таблице 1 в зависимости от числа произведенных измерений (n) и доверительной погрешности (Р).Таблица 1 – Коэффициент Стьюдента
9. Контроль точности результатов измеренийДля проведения контроля точности результатов измерений необходимо воспользоваться более точным микрометром рычажным с ценой деления 0,002 мм и диапазоном измерений 50–75 мм.
-
«Требования к погрешности измерений»: раздел содержит числовые значения данной величины; -
«Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, растворы»: -
перечисляются СИ и оснастка, с указанием соответствующих ГОСТов и ТУ и метрологических характеристик каждого из устройств; -
«Методы измерений»; описание технологии сравнения получаемых данных с принятой в МВИ единицей измерения; -
«Требования безопасности, охрана окружающей среды»: описание безопасных приемов работы, перечень индивидуальных и общих защитных средств, требования по специальной подготовке персонала и порядку прохождения инструктажей, а также перечень экологических мероприятий со ссылками на нормативную документацию; -
«Требования к квалификации операторов»: обозначается необходимый уровень профессиональной подготовки, а также специальные требования в рамках конкретной МВИ; -
«Условия измерений»: описываются допустимые параметры объекта измерения и внешние условия, в пределах которых могут производиться замеры; -
«Подготовка к выполнению измерений»: включает перечень и указания к проведению подготовительных операций; -
«Выполнение измерений»: детальное пооперационное описание технологии выполнения измерительной задачи; -
«Обработка результатов измерений»: включается описание действий с используемым по, приводится расчетный алгоритм, конкретизируется порядок выполнения операций и т.д.; «Контроль точности результатов измерений»: сведения о технологиях и контролировании результатов, получаемых с помощью данной МВИ, как оперативном, так и периодическом.
Штангенинструменты предназначены для измерений наружных, внутренних размеров, высот, глубин и разметки с точностью 0,1; 0,05 мм.Микрометрические инструменты предназначены для измерения наружных, внутренних размеров, высот, уступов с точностью 0,01 мм. В этих инструментах используется винтовая пара (микрометрический винт и гайка), с помощью которой вращательное движение винта преобразуется в поступательное.Задание 2В Приложении А приведена методика измерения площади поверхности геометрических тел.Расчет погрешностиВ качестве примера рассмотрим расчет погрешности при измерении площади поверхности геометрических тел.Площадь поверхности (S) рассчитывается по формулегде a – длина поверхности;b – ширина поверхности.Формула для вычисления погрешности косвенного измерениягде ΔS – погрешность при вычислении площади;∂S – дифференциал площади;∂а – дифференциал длины поверхности;Δа – погрешность при определении длины поверхности;∂b – дифференциал ширины поверхности;Δb – погрешность при определении ширины поверхности.Берем частные производные от формулы (1)Подставив эти данные в формулу (2), получаемПолная погрешность измерения площади ( ) равнагде – случайная составляющая погрешности измерения площади; – систематическая составляющая погрешности измерения площади.Пределы допускаемой погрешности по данной методике ±3 %.
| a | 60 | 60.008 | 60.010 | 59.996 | 59.994 |
| b | 70 | 70.008 | 70.010 | 69.996 | 69.994 |
Цена деления – 2мкмn=5 = 60,016 P=0.95t=2.8Ea=0.95*0.003187=0.003028Eb=0.00892S=4200Приложение АПример методики выполнения измеренийПлощадь поверхности геометрических тел.Методика выполнения измерений микрометрами рычажнымис ценой деления 0,002 мм1. Область примененияНастоящая методика используется для измерения площади поверхности геометрических тел.2. Требования к погрешности измеренийПогрешность измерений соответствует характеристикам, приведенным при расчете погрешности при измерении площади поверхности геометрических тел.3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, растворыПри выполнении измерений применяют следующие средства измерений и другие технические средства:- микрометр модели 02002 (ТУ 2–034–0221197–012–92) с ценой деления 0,002 мм и диапазоном измерений 50–75 мм;- мера концевая 1–50 (ГОСТ 9038–83).4. Метод измеренияИзмерения площади поверхности методом непосредственной оценки (косвенные измерения).5. Условия проведения измерений и характеристика измеряемой средыПри выполнении измерений соблюдают следующие условия:- температура окружающей среды, °С (20±3);- скорость изменения температуры, °С/ч (не более 0,5);- относительная влажность при температуре 25 °С, % (не более 80);- атмосферное давление, кПа (101,3±4,0).6. Подготовка к выполнению измеренийИзвлечь микрометр из футляра, протереть измерительные и цилиндрические поверхности пятки (рисунок) и микрометрического винта (особенно тщательно – измерительные поверхности) чистой тканью, смоченной в бензине, и окончательно сухой тканью. (Микрометрическая головка включает в себя позиции 2–6. Рисунок приведен для указания основных частей изделия и не определяет их конструкцию). Проверить перед измерением микрометром нулевое положение и при необходимости установить его.
Поместить концевую меру длины, равную нижнему пределу измерения микрометра, между измерительными поверхностями пятки и микрометрического винта и вращать последний в направлении уменьшения размера до тех пор, пока стрелка отсчетного устройства не совместится с нулевым делением шкалы. Застопорить микрометрический винт стопором и отпустить два винта (рисунок 2).Рисунок 2 – Устройство рычажного микрометра:а – микрометр рычажный типа МР с отчетным устройством, встроенным в скобу; б – микрометр рычажный типа МРИ, оснащенный отчетным устройством; 1 – скоба; 2 – подвижная пятка; 3 – микрометрический винт; 4 – стопорное устройство; 5 – стебель; 6 – барабан; 7 – отсчетное устройство; 8 – арретир; 9 – теплоизоляционная накладкаУстановить барабан так, чтобы нулевой штрих шкалы барабана совпадал с продольным штрихом стебля, причем начальный штрих шкалы стебля должен быть виден целиком, а расстояние от торца конической части барабана до ближайшего края штриха не должно превышать 0,1 мм. Закрепить барабан двумя винтами и отпустить стопор.7. Выполнение измеренийПоместить измеряемую деталь при измерениях методом непосредственной оценки между измерительными поверхностями пятки и микрометрического винта и вращать последний до тех пор, пока стрелка отсчетного устройства не совместится с нулевым делением шкалы.Совместить ближайший штрих на барабане с продольным штрихом на стебле, снять окончательный отсчет: миллиметры и сотые доли миллиметра по шкале барабана, микрометры – по шкале отсчетного устройства. (Перемещать микрометрический винт при измерениях деталей только вращением его в направлении уменьшения размера).8. Обработка результатов измеренийИзмерим n раз a и b, где a – длина, b – ширина поверхности.Найдем средние арифметические значенияНаходим среднее квадратичное отклонениеНаходим случайную составляющую погрешности измерения a и b
где t – коэффициент Стьюдента.Коэффициент Стьюдента, определяют по таблице 1 в зависимости от числа произведенных измерений (n) и доверительной погрешности (Р).Таблица 1 – Коэффициент Стьюдента
| n | P | ||
| 0,90 | 0,95 | 0,99 | |
| 3 | 2,9 | 4,3 | 9,9 |
| 4 | 2,4 | 3,2 | 5,8 |
| 5 | 2,1 | 2,8 | 4,6 |
| 6 | 2,0 | 2,6 | 4,0 |
| 7 | 1,9 | 2,4 | 3,7 |