Поверка оптиметра вертикального ИКВ-3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Оптиметр вертикальный ИКВ-3

1.1 Принцип действия и устройство оптиметра

1.2 Назначение оптиметра

1.3 Метрологические и технические характеристики

2. Средства поверки

2.1 Выбор средств поверки

2.2 Описание средств поверки

3. Поверка оптиметра вертикального ИКВ-3

3.1 Условия поверки

3.2 Операции поверки

3.3 Определение основной погрешности

4. Оформление результатов поверки

Список литературы

Введение

Целью выполнения курсовой работы является углубление и закрепление знаний по основным разделам теоретического курса, а также получение практических навыков по методике проведения поверки.

Основная цель курсовой работы заключается в приобретении практических навыков по основным направлениям метрологической деятельности предприятия.

Задачами курсового проектирования является:

закрепление и систематизация знаний в области метрологии;

формирование умения пользоваться справочной литературой таблицами, ГОСТами;

- развитие технического мышления;

- формирование таких качеств личности как организованность, самостоятельность, самокритичность, деловитость.

Большое значение в настоящее время уделяется вопросам качества. Значительную роль в этих вопросах принадлежит обеспечению единства измерения (ОЕИ).

ОЕИ - это деятельность, направленная на установление и применение научных, правовых, организационных и технических основ, правил, норм и средств, необходимых для достижения заданного условия единства измерения (ЕИ).

ЕИ - это состояние измерений, при котором их результаты выражены в допущенных к применению Российской Федерацией (РФ) единицах величин, а показатели точности не выходят за установленные границы.

ЕИ как объект технического регулирования отражено в Федеральном Законе РФ «О техническом регулировании» от 27.12.2002 №184 - ФЗ [5].

Предпосылками разработки ФЗ РФ «О техническом регулировании» явились: необходимость гармонизировать требования по техническому регулированию в соответствии с международными нормами и правилами; для международного сотрудничества в рамках международной организации, в частности для вступления в ВТО.

В законе установлены основные задачи технического регулирования:

- существенное совершенствование правовых основ при установлении обязательных требований к продукции и процессам;

- реформирование сферы стандартизации с учетом международных требований;

- реформирование сферы подтверждения соответствия (сертификация);

- реформирование сферы государственного надзора и контроля.

В законе установлены принципы технического регулирования, которые в полной мере соответствуют международным принципам.

В свете этого закона был переработан Закон РФ «Об Обеспечении единства измерений» от 26.06.2008 № 102-ФЗ [6], который устанавливает цели, предмет и формы государственного регулирования.

Цели ФЗ РФ «Об обеспечении единства измерений»:

- установление правовых основ ОЕИ;

- защита прав и законных интересов граждан, общества;

- обеспечение потребности в измерениях;

- содействию развития экономики.

Предмет регулирования - измерения, единицы величин, эталоны, единицы величины стандартных образцов (СО), средства измерений.

Сфера государственного регулирования ОЕИ распространяется на измерения, к которым предъявляются обязательные требования и в настоящее время распространяется на 17 областей [6, ст. 1 п. 3].

Формы государственного регулирования в области ОЕИ:

- утверждение типа средств измерений;

- поверка средств измерений;

- метрологическая экспертиза;

- государственный метрологический надзор;

- аттестация методик (методов) измерений;

- аккредитация юридических лиц и индивидуальных предпринимателей на выполнение работ и/или оказание услуг в области ОЕИ.

Поверка средств измерений как форма государственного регулирования в области ОЕИ требует аккредитации на ее проведение.

Поверка - это совокупность операций выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям.

С целью реализации принципов по аккредитации правительством РФ утверждена концепция [15] формирования единой национальной системы аккредитации в РФ, на основании этой концепции разрабатывается ФЗ об аккредитации и утверждается временный порядок по аккредитации Приказом Росстандарта от 22.10.2010 №4080 "О порядке рассмотрения и прохождения документов при аккредитации в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии" [12].

Федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в области ОЕИ является МИНПРОМТОРГ.

Федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по оказанию государственных услуг и управлению государственным имуществом в области ОЕИ является РОССТАНДАРТ

Метрологическая служба ФГУП «Комбинат «Электрохимприбор» административно подчиняется Главному инженеру комбината. Методическое руководство деятельностью метрологической службы осуществляет отраслевая лаборатория измерительной техники РОСАТОМ.

Метрологическая служба комбината аккредитована на право поверки средств измерений, аттестации методик измерений и осуществляет поверку и калибровку средств измерений, контроль средств допускового контроля, разработку и аттестацию методик измерений, участвует в аттестации испытательного оборудования (совместно с отраслевой лабораторией), проводит метрологическую экспертизу технической документации, изготовления изделий, принимает участие в проведении испытаний разрабатываемых и изготавливаемых средств измерений в целях утверждения типа, производит ремонт и прокат средств измерений, проводит арбитражные измерения.

Метрологическая служба комбината оснащена эталонами для выполнения перечисленных работ по видам измерений: геометрические, механические, электротехнические, радиотехнические, температурные, вибрации, времени и частоты, параметры потока, расхода, уровня, объема веществ, физико-химические, ионизирующие. Подразделения комбината, в соответствии с планами технического перевооружения, оснащаются современными средствами измерений, производится замена рабочих эталонов в метрологической службе.

Метрологическая служба проводит метрологический надзор за состоянием и применением средств измерений, стандартных образцов, аттестованных методик измерений, соблюдением метрологических правил и норм в подразделениях комбината. В метрологической службе, в соответствии с утвержденным графиком, производится контроль качества выполнения поверочных работ.

Метрологическая служба разрабатывает стандарты организации по обеспечению единства измерений, соблюдению требований системы менеджмента качества при осуществлении деятельности по разработке, изготовлению продукции на комбинате.

Структура метрологической службы ( Приложении А).

1. Оптиметр вертикальный ИКВ-3

1.1 Принцип действия и устройство оптиметра

Оптиметры изготовляют в двух вариантах [1]: вертикальные -- с вертикальной линией измерения (рис. 1) и горизонтальные -- с горизонтальной линией измерения (рис. 2). В качестве измерительной головки применяют трубку оптиметра.

Вертикальный оптиметр предназначен для контактных измерений наружных линейных размеров методом сравнения измеряемого изделия с концевыми мерами, калибрами или деталями-образцами.

Горизонтальный оптиметр предназначен для тех же целей, но позволяет кроме измерений наружных размеров проводить измерения внутренних размеров. Стол горизонтального оптиметра может совершать ряд линейных и угловых перемещений, позволяющих проводить точную установку детали по линии измерения.

Как вертикальные, так и горизонтальные оптиметры выпускают с отсчетом в окуляре или на экране.



Рис. 1 Оптиметры вертикального типа



Рис. 2: Оптиметры горизонтального типа ИКГ и оптическая схема трубки: 1 --стойка; 2 -- трубка оптиметра; 3 -- измерительный стол; 4 -- пиноль с опорной измерительной пятой

В основу оптической схемы прибора [11]положен принцип телескопической автоколлимационной трубы (рис. 2). В оптическую схему прибора входят: зеркало 1, объектив 2, призма 3, сетка 4 и окуляр 8. Осветительную систему составляют зеркало 6 в оправе и призма 7, установленная в рамке окуляра.

Сетка 4 представляет собой стеклянную плоскопараллельную пластинку со шкалой и индексом. Деления шкалы нанесены на верхней половине пластины, закрытой в поле зрения окуляра 8 призмой 7, через которую свет входит в прибор. Поскольку сетка 4 установлена в фокальной плоскости объектива 2, лучи света, проходя его и падая на зеркало 1 параллельным пучком, несут как бы в себе изображение шкалы. Зеркало 1 наклоняется на угол с помощью измерительного стержня, передающего на него отклонения измеряемой детали. Лучи света, отразившись от зеркала 1 на угол 2, снова попадают в объектив, который дает изображение шкалы в нижней части сетки 4, видимой в окуляр 8. В этой части сетки нанесен неподвижный штрих -- указатель, по которому производят отсчет показания головки, поскольку изображение шкалы перемещается относительно него на величину, пропорциональную углу наклона зеркала 1.

Трубки оптиметров выпускают двух типов -- с цветными шторками 5 (рис. 2) и без них. Шторки позволяют установить на шкале, находящейся в нулевом положении, границы поля допуска, что облегчает работу при массовом контроле. Оптиметр ИКВ-3 (рис. 3) состоит из стойки с кронштейном, измерительной головки с осветительной системой и набора сменных предметных столиков. Стойка состоит из массивного чугунного основания 17 и жестко связанной с ним колонки 18, по которой может перемещаться кронштейн 19 с измерительной головкой 20.

На основании установлен основной ребристый стол 21, регулируемый маховичками 22. На поверхности стола имеются четыре резьбовых отверстия для крепления прижимной оправы сменных предметных столиков: ребристого столика 23 с выступающим ребром для измерения концевых мер, гладкого столика 24 (рис. 4) для измерения гладких калибров и шариков, ребристого столика 25 (рис. 3) со сферическим агатовым поднаконечником для измерения тонких концевых мер, а также столиков СТ-7 и СТ-8.

Центрировка дополнительных столиков в поперечном и продольном направлениях производится с помощью четырех винтов 26 прижимного кольца, укрепляемого на основном столе 21 винтами.

Для измерения плоскопараллельных концевых мер размером до 20 мм и выше прилагаются соответственно державки 27 (рис. 4) и 28. Вспомогательный столик служит для установки на нем приспособления ИП-1 для измерения диаметра проволоки, столик 29 (СТ-7) с выступающей пяткой -- для измерения деталей с выточками и уступами, столик 30 (СТ-8) с выступающей сферой -- для измерения листовых материалов.



Рис. 3 Конструкция оптиметра



Рис. 4 Принадлежности оптиметра

Измерительная головка 20 (рис. 3) крепится и кронштейне 19 маховичком 31. Кронштейн с измерительной головкой может перемещаться по колонке с помощью гайки 32 (рис. 4) и в требуемом положении закрепляться маховичком 33 (рис. 3). Точная установка измерительной головки относительно измеряемой детали производится эксцентриком с помощью маховичка 34 при открепленном маховичке 31.

Внутри корпуса измерительной головки расположены все оптические части оптиметра.

На передней стенке корпуса измерительной головки установлен экран, защищенный от бокового света блендой 35. При работе в хорошо освещенном помещении бленда 35 заменяется на удлиненную бленду 36 (рис. 4). Над блендой расположен рычаг 37 (рис. 3), с помощью которого включают юстировочную линзу для фокусировки и центрировки лампы.

С правой стороны корпуса головки расположен маховичок 38 механизма установки шкалы на «ноль». Закрепление механизма установки шкалы на «ноль» производится с помощью винта 39.

В отрегулированном положении ребристого стола маховички 22 закрепляются с помощью зажимных винтов 40.

В нижней части головки находится пиноль с измерительным стержнем, на конце которого крепится измерительный наконечник 41. Наконечник выбирают в зависимости от вида измеряемого изделия. Измерительный стержень отводится при измерениях арретиром 42 (рис. 4)

В верхней части корпуса измерительной головки на двух стойках 43 (рис. 3) укреплен тубус 44 осветительной системы оптиметра. В тубусе крепятся патрон 45 с проекционной лампой и пятилинзовый конденсор. Для регулировки освещения патрон с лампой можно перемещать внутри тубуса вдоль оптической оси конденсора при открепленном винте 46, а также перпендикулярно к оптической оси с помощью четырех регулировочных винтов 47 (рис. 4).

Лампа накаливания CЦ69 (6 В, 25 Вт) питается через трансформатор 48, который включается в сеть напряжением 220 В. Трансформатор можно включать также в сеть напряжением 127 В, для этого нужно отвернуть три винта, снять крышку трансформатора и переключить концы клемм. Включение и выключение трансформатора во время работы осуществляется кнопкой 49.

При массовом контроле изделий можно пользоваться упорными штифтами 50, устанавливаемыми в держателе 51 (рис. 3), закрепляемом на колонке 18 при помощи винта 52. Перемещение держателя по высоте осуществляется от руки. Этот же держатель служит для установки призмы 53 для измерения шариков большого диаметра. Для измерения диаметров шариков в пределах 1--7,5 мм применяются державка 54 с комплектом вкладышей 55 и гладкий столик.

Плоский столик, столик с выступающим ребром и столик с агатовым наконечником закрепляются на основном ребристом столе с помощью прижимной оправы 56 и винтов 57; центрировка столиков относительно измерительного наконечника производится винтами 25.

Проекционный вертикальный ИКВ-3 предназначается для контактных измерений наружных линейных размеров изделий методом сравнения с концевыми мерами 4-го разрядов, калибрами и деталями-образцами. На оптиметре можно производить измерения концевых мер длины, калибров, толщин листов, диаметров шариков, проволок и т. д.

Оптиметр нормально работает в помещении с температурой воздуха +20 ±2°С и относительной влажностью не более 80%.

В состав оптиметра входят стойка с кронштейном, измерительная головка с осветительной системой и набор сменных предметных столиков.

Принцип действия оптиметра основан на получении автоколлимационного изображения шкалы от качающегося зеркала.

Зеркало, которое служит для получения автоколлимационного изображения, связано с измерительным стержнем и при его перемещении отклоняется на соответствующий угол.

Наблюдаемое на экране автоколлимационное изображение шкалы перемещается относительно неподвижного индекса пропорционально перемещению измерительного стержня.

В основу принципа автоколлимации положено свойство объектива превращать пучок лучей, исходящий от источника, расположенного в фокусе объектива, в пучок параллельных лучей и затем собирать этот пучок, отраженный плоским зеркалом, в том же фокусе объектива.

Если источник света не совпадает с фокусом объектива и расположен на расстоянии а от главной оптической оси (рис. 5), то один из лучей (центральный) от источника света пойдет по побочной оптической оси, а остальные лучи, преломившись, пойдут параллельно побочной оптической оси.

Рис. 5 Принцип автоколлимации

Встретившись с зеркальной плоскостью, перпендикулярной к главной оптической оси, лучи отразятся под углом а к главной оптической оси, пройдут параллельным пучком и, преломившись в объективе сойдутся в точке О1, симметричной точке О. Тогда

a = f tg ,

где f -- фокусное расстояние объектива.

Если источник света расположен в фокусе объектива, но зеркальная плоскость наклонена под углом к главной оптической оси (рис. 5), то лучи, отразившись, пойдут под углом 2 к глазной оптической оси и, преломившись в объективе, сойдутся в точке О1, отстоящей от точки О на расстоянии t = f tg .

Оптическая схема оптиметра (рис. 7) представляет собой сочетание принципиальных схем. Лучи света от лампы накаливания 1 через систему, состоящую из конденсора 2, телефильтра 3, линзы 4 и призмы 5, освещают шкалу, нанесенную на стеклянной плоскопараллельной пластинке 6, расположенной в фокальной плоскости объектива 8.

В поле зрения экрана видны удлиненные штрихи, оцифрованные через десять малых делений.

Шкала имеет 200 делений, расположенных симметрично по обе стороны от нуля по 100 делений с каждой стороны.



Рис. 6 Смещение изображения



Рис. 7 Оптическая схема

Пройдя плоскопараллельную пластинку и отразившись от зеркала 7, лучи попадают в объектив 8; выйдя из объектива параллельным пучком и отразившись от зеркала 9, лучи падают на качающееся зеркало 10. Отразившись от зеркала 10, лучи, согласно схеме на рис. 2,а, возвращаются к плоскопараллельной пластинке 6 (рис. 7), на которой получается изображение шкалы в плоскости индекса.

Совмещенное изображение шкалы и индекса проектируется объективом 11 через систему зеркал 12, 13, 14 на экран 15.

Фокусировка и центрировка лампы производятся по ее нити, которая проектируется на экран объективом 11 и зеркалами 12, 13, 14 при включении дополнительной линзы 16 между объективом 11 и зеркалом 12.

При осевом перемещении измерительного стержня измерительной головки зеркало 10 будет отклоняться на некоторый угол , вследствие чего изображение шкалы на экране также будет перемещаться относительно неподвижного индекса согласно схеме (рис. 6).

Между величиной перемещения измерительного стержня и величиной перемещения изображения шкалы существует следующая зависимость: перемещение измерительного стержня на величину h вызывает наклон зеркала на угол , величина которого определяется из соотношения:

tg = h / b

где b -- длина плеча, равная расстоянию от оси вращения зеркала О до точки касания измерительного стержня А.

Луч MN при отражении от зеркала отклонится на угол 2, и точка М вследствие этого переместится в точку М1. Из треугольника MNM1 имеем:

tg 2 = H / NM

где Н -- величина смещения луча при наклоне зеркала на угол ;

MN -- отрезок, равный фокусному расстоянию объектива.

Так как в обоих случаях речь идет о малых углах, то значения tg и tg 2 можно заменить величинами и 2. После некоторых преобразований получим искомую величину передаточного отношения:

H / h = 2F / b

Механические и оптические соотношения всей системы оптиметра подобраны таким образом, что видимое на экране смещение изображения шкалы на одно малое деление соответствует осевому перемещению измерительного стержня на 0,001 мм.

Отсчет производится по индексу, причем десятые доли микрометра отсчитываются на глаз.

Линия измерения оптиметра расположена вертикально. Измерения производят контактным методом путем сравнения измеряемого изделия с плоскопараллельными концевыми мерами длины или деталями-образцами. Контактной измерительной поверхностью служит поверхность наконечника, надеваемого на измерительный стержень. При поверке концевых мер измеряемую и образцовую меры в специальной державке помещают па предметный стол. Отсчеты при измерениях снимают по наблюдаемой на экране шкале с расстояния нормального зрения около 250 мм.

1.2 Назначение оптиметров

Измерение калибров-пробок

При измерении калибров-пробок выбор наконечника зависит от величины измеряемого диаметра. Так, при диаметрах до 20 мм можно рекомендовать ножевидные наконечники, при диаметрах свыше 20 мм -- сферические.

Нулевой отсчет на шкале оптиметра устанавливают по блоку концевых мер, равному по длине номинальному диаметру измеряемого калибра; затем концевые меры снимают и на стол оптиметра помещают калибр. Не нарушая контакта с наконечником, калибр двигают по направлению к наблюдателю до получения по шкале наибольшего отсчета.

При пользовании упорными штифтами нужно следить, чтобы установка их обеспечивала измерения по диаметру.

Измерение диаметров шариков

При измерении диаметров шариков применяется плоский наконечник или сферический для больших диаметров. Нулевой отсчет па шкале оптиметра устанавливают по концевой мере или, что лучше, по образцовому шарику. Шарик вводят на линию измерения и замечают по шкале наибольший отсчет.

В случае массового контроля шариков применяются призма 53 и державка 54 с тремя съемными вкладышами для различных диаметров.

Измерение диаметра проволоки

Приспособление ИП-1 для измерения диаметра проволоки устанавливают на вспомогательный столик оптиметра таким образом, чтобы образующая валика была направлена перпендикулярно к одной из осей качания основного ребристого стола. На измерительном стержне закрепляют ленточный наконечник диаметром 8 мм так, чтобы лента была направлена вдоль образующей валика. Действуя регулировочными винтами диска, устанавливают валик таким образом, чтобы лента наконечника касалась его верхней образующей, и по шкале наблюдался наибольший отсчет.

Ось валика должна быть выверена параллельно плоскости наконечника. Для этого между наконечником и валиком устанавливают концевую меру, например, одну из проволок для измерения резьбы, и снимают отсчеты в двух ее положениях -- у одного и другого края ножа. Если отсчеты в этих положениях не равны, то, вращая маховички 22 (рис. 3), вновь производят регулировку до тех пор, пока при различных положениях концевой меры разность показаний по шкале будет не более 0,3 мкм.

Для установки шкалы оптиметра на нулевой отсчет между валиком и наконечником помещают блок плиток, равный по длине номинальному диаметру измеряемой проволоки; после этого плитки снимают, а на валик и направляющие помещают измеряемую проволоку под прямым углом к оси валика.

Отклонение от действительного размера блока концевых мер отсчитывают по шкале на экране оптиметра.

1.3 Метрологические и технические характеристики

Пределы измерения по шкале, мм ±0,1

Цена деления шкалы, мм 0,001

Наибольшая длина измеряемого изделия, мм

Измерительное усилие, Н, не более 2,0

Погрешность показаний оптиметра на любом участке шкалы, мм:

от 0 до ±0,06 мм ±0.0002

свыше ±0,06 мм 0.0003

Габаритные размеры, мм, не более 200х260 х 630

Масса оптиметра, кг, не более 18

Масса измеряемой детали, кг, не более 3

2. Средства поверки

2.1 Выбор средств поверки

Согласно Государственной поверочной схеме [Приложение Б] для определения основной погрешности используются меры длины концевые 3 разряда ГОСТ 9038-90 [2].

При проведении поверки оптиметра вертикального ИКВ-3, находящегося в эксплуатации, должны быть применены средства поверки по МИ 1958-89 [9] и выполнены операции указанные в табл. 1.

Таблица 1 Операции и средства поверки

Наименование операции	Номер пункта МИ1958-89	Средства поверки и их нормативно-технические характеристики
1	2	3
Внешний осмотр	4.1	-
Опробование	4.2	-
Проверка параллакса указателя относительно штрихов шкалы	4.3	-
Проверка измерительных наконечников		по ГОСТ 11007 [3]
Проверка отклонения от плоскостности рабочих поверхностей измерительных столов	4.6.	Нижняя плоская стеклянная пластина диаметром 120 мм 2-го класса точности по ТУ3-3.2123-88 [14]; плоская стеклянная пластина для проверки измерительных столов
Определение изменения показаний прибора при закреплении измерительного стола, стержня пиноли зажимными винтами	4.10.	-
Определение изменения показаний прибора при нажатии на измерительный стержень измерительного устройства и пиноли в направлении, перпендикулярном к оси стержня	4.11.	Плоскопараллельная концевая мера длины размером 8-10 мм 2-го класса точности по ГОСТ 9038-90; граммометр с диапазоном измерений от 50 до 300 сН, ценой деления 40 сН и погрешностью измерения не более 10 сН
Определение превышения среднего ребра круглого ребристого стола над остальными ребрами и сферической вставки круглого стола над его рабочей поверхностью	4.13.	Концевая мера длины для поверки измерительных столов
Определение размаха показаний при наружных измерениях	4.14.	Плоскопараллельные концевые меры длины размером 8-10 и 1ОО мм 2-го класса точности по ГОСТ 9038-90
Определение основной погрешности прибора	4.15	Меры длины концевые плоскопараллельные 3-го разряда по МИ1604-87 [8]

2.2 Описание средств поверки

Концевые меры длины ГОСТ 9038-90 [2] составляют основу современных линейных измерений в машиностроении. Их применяют для передачи размера от рабочего эталона единицы длины до изделия включительно, широко используют в лабораторной и цеховой практике линейных измерений; применяют для установки измерительных инструментов и приборов на нуль, для проверки точности и градуирования измерительных инструментов и приборов, а также для особо точных разметочных работ, наладки станков. Плоскопараллельные концевые меры длины представляют собой бруски из закаленной стали или твердого сплава, имеющие форму прямоугольных параллелепипедов. Две противоположные измерительные поверхности каждой концевой меры весьма точно обрабатывают путем шлифования и доводки.



Рис. 8 Меры длины концевые

Концевые меры (рис.8) обладают способностью притираться (сцепляться) при их надвигании одну на другую. Благодаря этой способности их можно собирать в блоки разных размеров. Притираемость и высокая точность -- главные свойства концевых мер, определяющие их ценность как измерительных средств. Притираемость мер объясняется их молекулярным притяжением (сцеплением), когда они покрыты тончайшей пленкой смазывающей жидкости (толщина пленки не превышает 0,02 мкм, что незначительно влияет на точность размера полученного блока концевых мер). За длину концевой меры (в любой точке) принимают длину перпендикуляра, опущенного из точки измерительной поверхности меры на ее противоположную измерительную поверхность. Концевые меры выпускают наборами, состоящими из 112, 83 шт. и др. Они позволяют составить блок из минимального числа мер (4-5 шт.) с дискретностью 1 мкм. На каждой концевой мере гравируют ее номинальный размер. На мерах размером до 5,5 мм номинальный размер наносят на одной из измерительных поверхностей, на мерах размером свыше 5,5 мм -- на боковой нерабочей поверхности. Меры по точности изготовления делят на восемь классов: 00 и 01 - изготавливаются по согласованию между потребителем и изготовителем; 0, 1, 2 и 3-й - при выпуске из производства [9]. Для мер, находящихся в эксплуатации, предусмотрены дополнительно 4-й и 5-й классы [8]. В зависимости от предельной погрешности поверки мер концевых, их делят на разряды: 1, 2, 3 и 4-й. В свидетельстве о поверке указывают номинальный размер концевой меры, отклонение от номинального размера в микрометрах и разряд, к которому отнесен поверяемый набор мер. В этом случае отклонения размера мер не будут влиять на точность измерения независимо от их принадлежности к тому или иному классу точности. Применение мер по разрядам с учетом их действительных размеров позволяет производить более точные измерения. Концевые меры длины можно использовать совместно с различными приспособлениями для измерения наружных и внутренних размеров, разметочных работ, контроля высот и др. Основными приспособлениями являются струбцины (державки) разных размеров, основания, боковики, центры и др.

Пластины плоские стеклянные ПИ 60, ПИ 80, ПИ 100, ПИ 120. В зависимости от назначения устанавливаются два типа плоских стеклянных пластин: нижние и верхние [14]. Нижние (опорные) пластины применяются для притирания к ним плоскопараллельных концевых мер длины при интерференционных измерениях, а также для поверки плоскостности измерительных поверхностей концевых мер, калибров, измерительных приборов и инструментов. Верхние пластины применяются для измерения плоскопараллельных концевых мер длины техническим интерференционным методом. Нижние пластины выпускаются диаметром 60, 80, 100 и 120 мм (рис. 9). В зависимости от диаметра пластины обозначают: ПИ 60, ПИ 80, ПИ 100, ПИ 120. Верхние пластины выпускаются только диаметром 60 мм. Пластины обозначаются ПИ 60 верхние. Материалом для изготовления пластин служит стекло марки К8 ГОСТ 3514-76.



Рис. 9 Пластины стеклянные ПИ60

Основными техническими и метрологическими характеристиками пластин 2 класса точности являются:

1. Диаметры, мм Высота, мм

ПИ60 - 60±2 20

ПИ80 - 80±2 25

ПИ100 - 100±2 25

ПИ120 - 120±2 30

2. Отклонения от плоскостности не должны превышать:

ПИ60, ПИ8О, ПИ100 0,3 интерференционной полосы;

ПИ120 0,4 интерференционной полосы.

3. Местные отклонения от плоскостности рабочей поверхности не должны превышать 0,1 интерференционной полосы.

4. Отклонения от плоскостности нерабочей поверхности пластин не должны превышать 10 интерференционных полос.

Граммометр (динамометр) часового типа ГС 50-300 предназначен для измерения силы нажатия или отрыва пружин, контактов в различных механизмах, установках и приборах (в реле электрооборудования и радиооборудования; в генераторах - для определения усилия прилегания щеток и т.д.).



Рис. 10 Граммометр часового типа ГС 50-300

оптиметр метрологический концевой

3. Поверка оптиметра вертикального ИКВ-3

3.1 Условия поверки

Температура помещения, в котором проводят поверку оптиметре, должна быть (20 + 2) °С, относительная влажность при температуре 20 °С не более 80 %.

Перед проведением поверки все наружные поверхности оптиметра должны быть предварительно протерты от пыли и грязи. Измерительные наконечники и плоскопараллельные концевые меры длины, по которым проводят поверку, должны быть промыты бензином, вытерты чистой тканью и выдержаны на рабочем месте не менее 4 ч.

3.2 Операции поверки

Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие оптиметра следующему требованию: на наружных поверхностях прибора, не должно быть коррозии и механических повреждений, влияющих на эксплуатационные свойства.

Опробование

При опробовании проверяют взаимодействие узлов оптиметра, которое должно соответствовать следующим требованиям:

а) крепление съемных, сменных и подвижных частей должно быть надежным;

б) перемещение подвижных частей оптиметра должно быть плавным;

в) механизм точной установки измерительного устройства, микрометрические винты измерительного стола вертикального оптиметра или пиноли должны обеспечивать плавное осевое перемещение измерительного наконечника в обе стороны;

г) при крайних положениях измерительного стержня в поле зрения должно оставаться 2-7 делений шкалы у оптиметров с экраном;

д) изображение штрихов и цифр должно быть резким и неокрашенным. Шкала в поле зрения на всем ее протяжении должна быть чистой и равномерно освещенной. На крайних участках шкалы допускается незначительное уменьшение освещенности, не мешающее работе. У оптиметров, находящихся в эксплуатации, допускается наличие отдельных точек на шкале, не препятствующих отсчитывают показаний;

е) у оптиметров с указателем ограниченной длины в поле зрения указатель должен перекрывать штрихи шкалы не менее 0,5 длины коротких штрихов;

ж) поперечное смещение изображения шкалы относительно, указателя при перемещении изображения шкалы в пределах ±100 делений не должно превышать 0,25 длины короткого штриха у оптиметров.

Проверка параллакса указателя относительно штрихов шкалы

Параллакс указателя относительно штрихов шкалы оптиметров с окуляром проверяют наблюдением смещения изображения штрихов шкалы (нулевого и крайних) относительно указателя при небольших перемещениях глаза относительно окуляра.

Смещение указателя относительно нулевого и крайних штрихов шкалы не должно превышать соответственно 0,05 и 0,1 деления шкалы

Проверка измерительных наконечников

Измерительные наконечники оптиметров на соответствие их 1-му классу точности проверяют методами, указанными в ГОСТ 11007 [3].

При периодической поверке оптиметров проверяют надежность крепления наконечников и отсутствие дефектов на измерительных поверхностях.

Проверка отклонения от плоскостности рабочих поверхностей измерительных столов

Плоскостность рабочей поверхности основного измерительного стола проверяют интерференционным методом при помощи пластины стеклянной ПИ100 ТУ 3-3.2123-88 [14].

Плоскостность рабочей поверхности столов с выступающей сферической вставкой и выступающим средним ребром проверяют интерференционным методом при помощи плоской стеклянной пластины.

Стеклянную пластину накладывают на поверяемый стол и определяют отклонение от плоскостности по числу интерференционных колец, которое не должно превышать 3; 1 и 2/з полосы у основного стола, стола с выступающей сферической вставкой и столов с выступающим средним ребром соответственно. При нажатии на пластину интерференционные полосы (столов всех типов) должны расходиться (т.е. допускается только выпуклость).

Определение изменения показаний прибора при закреплении измерительного стола, стержня пиноли зажимными винтами.

У вертикального оптиметра сферический измерительный наконечник приводят в соприкосновение с измерительным столом и наблюдают при введении в действие зажимного винта стола изменение показаний прибора. Изменение показаний не должно превышать 0,5 мкм.

Определение изменения показаний прибора при нажатии на измерительный стержень измерительного устройства и пиноли в направлении, перпендикулярном к оси стержня

Изменения показаний прибора при нажатии с усилием 2 Н на измерительный стержень измерительного устройства и пиноли в направлении, перпендикулярном к оси стержня, определяют при помощи граммометра и плоскопараллельных концевых мер длины. Используют сферический наконечник и основной стол при поверке вертикального оптиметра. Прибор устанавливают по плоскопараллельным концевым мерам длины на. показание, близкое к нулевому. Затем щупом граммометра к измерительным наконечникам измерительного устройства и пиноли последовательно прикладывают усилие 2Н в двух взаимно перпендикулярных направлениях и наблюдают изменение показаний прибора. Изменение показаний оптиметра при нажатии на измерительный наконечник измерительного устройства и пиноли в направлении, перпендикулярно к оси стержня, не должно превышать 0,5 мкм; после снятия усилия со стержней пиноли показания должны не превышать 0,2 мкм при сравнении с начальными показаниями, соответственно.

Определение превышения среднего ребра круглого ребристого стола над остальными ребрами и сферической вставки круглого стола над его рабочей поверхностью.

Превышение среднего ребра круглого ребристого стола над остальными ребрами и сферической вставки круглого стола над его, рабочей поверхностью определяют как разность показаний оптиметра при I и 2 (рис.11) установках плоскопараллельной концевой меры длины на проверяемом столе.

Рис. 11 Установка плоскопараллельной концевой меры длины на проверяемом столе

Превышение среднего ребра круглого ребристого стола над остальными ребрами и сферической вставки круглого стола над его рабочей поверхностью не должно превышать соответственно 0,4 - 0,6 мкм и 2 -3 мкм.

Определение размаха показаний

Размах показаний измерительного устройства вертикального оптиметра определяют как наибольшую разность показаний прибора при десятикратном арретировании сферического наконечника по плоскопараллельной концевой мере размером 8 - 10 мм.

Размах показаний измерительных устройств оптиметров не должен превышать 0,1 мкм.

3.3 Определение основной погрешности

Погрешность оптиметра определяют парным методом по плоскопараллельным концевым мерам длины (табл. 2). Применяют сферический измерительный наконечник и стол со сферической вставкой.

Погрешность определяют на следующих участках шкалы:

от 0 до плюс 0,060 мм;

от 0 до минус 0,060 мм;

от 0 до плюс 0,100 мм;

от 0 до минус 0,100 мм.

Нa каждом участке шкалы прибор следует проверять тремя парами плоскопараллельных концевых мер с разностью длин мер в каждой паре равной проверяемому диапазону. При этом вторая мера первой пары должна быть первой мерой второй пары, а вторая мера второй пары должна быть первой мерой третьей пары. Для проверки прибора на участке шкалы от 0 до плюс 0,060 им применяют плоскопаралльные концевые меры размерами 1,00; 1,06; 1,12; 1,18 мм, из которых составляют последовательно три пары 1,00 и 1,06; 1,06 и 1,12; 1,12 и 1,18 мм.

Поверяемый прибор по первой мере пары устанавливают на нулевое показание и после арретирования наконечника отсчитывают показание а1. Затем заменяют первую меру второй мерой пары и отсчитывают показание а2.

Погрешность оптиметра i в микрометрах на поверяемом участке шкалы определяют по формуле:

ri - (Ln - Li) 1000

I =

3

где Ln и Li - действительные значения длины (по свидетельству о поверке) первой и последней мер ряда, по которым проведен участок шкалы, мм;

ri - алгебраическая сумма разностей длин второй и первой мер трех пар (по показаниям оптиметра), мкм.

Погрешность оптиметра не должна превышать ±0,2 мкм и ±0,3 мкм нa участке шкалы соответственно от 0 до ±0,06 мм и свыше ±0,06 мм (табл. 2).

Таблица 2 Протокол поверки оптиметра вертикального ИКВ -3 Средства поверки: меры длины концевые 3 разряда 0,5-100 мм № 075913 Температура поверки: +20,0 °С

№ п.п.	№ пунктов по ГОСТ 8.270-77	Наименование операции	Нормируемое значение погрешности	Действительные значения измерений
1	3.1	Внешний осмотр		соответствует
2	3.2	Опробование: поле зрения в крайних положениях, дел.; освещенность поля зрения; перекрытие штрихов шкалы указателем, дел.; поперечное смещение изображения штрихов шкалы относительно указателя, дел.	2-7 равномерная Не менее 0,5 0,25	5 соответствует 0,5 0,2
3	3.3.1	Параллакс указателя относительно штрихов шкалы, дел.: От 0 до ± 0,06 мм Св. ± 0,06 мм	0,05 0,1	0,05 0,1
4	3.3.2	Соответствие наконечников ГОСТ 11007-66		крепление надежное, дефектов нет
5	3.3.7	Отклонение от плоскостности рабочих поверхностей, мкм: основного измерительного стола; со сферической вставкой; круглого ребристого стола	0,9 0,3 0,2	0,9 0,3 0,2
6	3.3.12	Изменение показаний при закреплении зажимного винта стола, мкм	0,5	0,5
7	3.3.13	Изменение показаний при нажатии на измерительный стержень в перпендикулярном направлении с усилием 2Н, мкм	0,5	0,5
8	3.3.16	Превышение среднего ребра стола, мкм; превышение сферической вставки, мкм	0,4-0,6 2-3	0,5 2
9	3.3.18	Основная погрешность измерительного устройства, мкм: от 0 до ± 0,06 мм св. ±0,06 мм	0,2 0,3	0,2 0,3
	Поверяемый диапазон измерений	Применяемые пары концевых мер, мм	Отсчет по первой мере а1, мкм	Отсчет по второй мере а2,мкм	Разность отсчетов ri = а2-а1, мкм	Погрешность на поверяемом участке шкалы Дi = , мкм
	От 0 до 0,060	1,00 и 1,06 1,06 и 1,12 1,12 и 1,18	0 0 0	+ 59,9 +59,6 +60,0	+59,9 +59,6 +60,0	Дi=(179.5-(0.17991)1000)/3 = 0.41/3 = -0.14
					Уri =179.5
		Ln - L1 = 1.17992 - 1.00001 = 0.17991 мм
	От 0 до -0,060	1.18 и 1.12 1,12 и 1,06 1,06 и 1,00	0 0 - 0.1	-60,1 -59,7 -59,9	-60,1 -59,7 -59,8	Дi=(-179.6-(-0.17991)1000)/3 = (+0,31)/3 = +0,10
					Уri =-179,6
		Ln - L1 = 1.00001- 1.17992 = - 0.17991 мм
	От 0 до 0,100	1,00 и 1,10 1,10 и 1,20 1,20 и 1,30	0 0 0	+ 100,0 + 100,4 + 100,1	+ 100,0 + 100,4 + 100,1	Дi=(-300,5-(0,30001)1000)/3 = (+0,49)/3 = +0,17
					Уri =300,5
		Ln - L1 = 1,30002 - 1,00001 = 0,30001 мм
	От 0 до - 0,100	1,30 и 1,20 1,20 и 1,10 1,10 и 1,00	0 + 0,1 0	- 100,1 -100,4 - 100,1	- 100,1 -100,5 - 100,1	Дi=(-300,7-(-0,30001)1000)/3 = (-0,69)/3 = -0,23
					Уri = - 300,7
		Ln - L1 = 1,00001 - 1,30002 = - 0,30001 мм

Заключение:

Погрешность не превышает нормируемое значение погрешности. Оптиметр по результатам поверки пригоден к применению.

4. Оформление результатов поверки

В случае пригодности к применению средства измерения, проставляется клеймо (знак поверки) и выписывается свидетельство о поверке (Приложение В). В случае непригодности средства измерения, оформляется извещение о непригодности (Приложение Г). Оформление свидетельства о поверке и извещения о непригодности должны соответствовать требованиям согласно Письму Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25.06.2007г. № ВК-101-32/3110. (Приложение Д).

Список литературы

1 ГОСТ 5405-75. Оптиметры. Типы, основные параметры и технические требования. - М.: Из-во станд., 1975. - 5с.

2 ГОСТ 9038-90. Меры длины концевые плоскопараллельные. Технические условия.

3 ГОСТ 11007. Наконечники измерительные к приборам для линейных измерений.

4 ГОСТ Р 8.002-2000. «Обеспечение единства измерений. Основные положения»

5 Закон РФ «О техническом регулировании» от 27.12.2002 №184-ФЗ

6 Закон РФ «Об обеспечении единства измерений» от 26.06.2008 г. №102-ФЗ

7 Кошевая И.П., Канке А.А. Метрология, стандартизация, сертификация: учебник. - М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2007. - 416 с

8 МИ 1604-87 Меры длины концевые плоскопараллельные. Общие требования к методикам поверки.

9 МИ 1958-89. ГСИ. Оптиметры. Методика поверки. - М.: Из-во станд., 1989. - 18 с.

10 МИ 2060-90 «Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне 1*10-6 - 50 м и длин волн в диапазоне 0,2 - 50 мкм»

11 Оптиметр вертикальный проекционный ИКВ-3. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - Л.: Из-во ЛОМО, 1972. - 27 с.

12 Приказ Росстандарта от 22.10.2010 №4080 "О порядке рассмотрения и прохождения документов при аккредитации в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии".

13 Справочник контролера машиностроительного завода. Допуски, посадки, линейные измерения. А.Н. Виноградов, Ю.А. Воробьев, Л.Н. Воронцов и др.; Под ред. А.И. Якушева. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. - 527 с., ил.

14 ТУ3-3.2123-88. Пластины стеклянные для интерференционных измерений типа ПИ60.

15 Распоряжение Правительства РФ от 12.10.2010 N 1760-р «О концепции формирования единой национальной системы аккредитации в Российской Федерации».

Размещено на Allbest.ru

...