Определение некоторых метрологических показателей средств измерений

Определение длины шкалы нониуса

Дано: а = 1 мм – длина деления основной шкалы,

с = 0,1 мм – цена деления шкалы нониуса.

Решение:

1.Зададимся модулем γ = 2 исходя из габаритов шкалы и устройства, на котором установлен нониус.

2.Определяем длину деления шкалы нониуса: b = γ _* а – c = 2 _* 1– 0,1= 1,9 мм.

3.Определяем количество делений шкалы нониуса: n = a / c = 1 / 0,1 = 10 делений.

4.Определяем длину шкалы нониуса: l = n _* b = 10 _* 1,9 = 19 мм.

Определение увеличения измеряемой величины при помощи рычажной передачи

Как отмечалось, в измерительном механизме СИ может быть рычажная передача. Она позволяет рассматривать измеряемые величины с достаточным увеличением (рис. 5). Например, если взять рычаг с соотношением плеч 1:10, то при перемещении конца с малым плечом на 0,1 мм, конец большего плеча переместится на 1 мм (рис. 6).

l – измеряемая величина;

L – цена деления (величина отсчета).

 

 

L =1мм

 

 

l =0,1мм

 

 

a 10 _* a

 

 

Рис.6 Схема определения увеличения измеряемой величины при помощи рычажной передачи

Определение длины деления основной шкалы (рис. 7)

Длина (интервал) деления основной шкалы зависит от способности глаза различать 2 точки, расположенные рядом. Наименьший угол φ, при котором глаз еще различает раздельно две точки можно определить.

Точки 1 и 2 лежат на шкале. Расстояние между точками 1 и 2 обозначим буквой а. Расстояние от шкалы до глаза l = 250 мм.

1 фокальная плоскость

хрусталик глаза

а

шкала φ 2 ’

а’

l = 250 мм

1 ’

 

Рис.7 Схема определения длины деления основной шкалы

 

Точки 1 ’ и 2 ’ лежат на глазном дне (сетчатке глаза).

φ» a’ / f, где a’ – расстояние между изображениями двух точек, видимых при наименьшем расстоянии между ними (обычно a’ = 0,005 мм),

f = 15,4 мм – переднее фокусное расстояние глаза.

φ _min » 0,005 / 15,4 » 0,0003 радиан » 1 ’ мм

a = tg φ _* e = 0,0003 _* 250 = 0,075 мм.

Обычно наименьшую длину деления принимают 10 _* а» 0,75 мм. С учетом ширины отметки или стрелки (минимум 0,075 мм) окончательно принимают 1 мм (но не более 2,5 мм).

В некоторых источниках можно встретить утверждение, что длину деления 10 _* а принимают для того, чтобы можно было отсчитывать на глаз 0,1 длины деления. Как правило, отсчет на глаз дробных частей деления шкалы не рекомендуется, т.к. при этом погрешность отсчета может превышать предельную погрешность измерения СИ, что приводит к нарушению единства измерений.