Средства, методы и погрешности поверки и аттестации

 

Разряд поверя-емых мер	Средства	Метод	Погрешность средства измерения, мкм
	Эталон-копия Интерференционная установка для абсолютных измерений длины до 1 м в длинах волн вторичных эталон­ных излучений криптона-86, гелий-неоновых лазеров, ртути-198, кад-мия-114 Рабочий эталон Интерферометр для абсолютных из­мерений длины плоскопараллельных концевых мер длины до 100 мм в длинах волн кадмия, естественного криптона, гелия. Интерференционный компаратор. Плоскопараллельные концевые меры длины 10... 1 000 мм	Прямых измерений   Прямых измерений   Сличения	So=(1...7) ·10-8 S= (7...10) ·10-8 S=0,01...0,05L
	Интерферометр. Концевые меры длины 1-го разряда 0,1... 1 000 мм	То же	Δ= 0,02+ 0,2 L
	Контактный интерферометр. Концевые меры длины 2-го разряда 0,1... 1000 мм	»	Δ= 0,05+ 0,5L
	Контактный интерферометр. Измерительная машина. Концевые меры длины 3-го разряда 0,1... 1 000 м	»	Δ= 0,1 + 1L
	Оптиметр, измерительная машина. Концевые меры длины 4-го разряда	»	Δ = 0,2 + 2L

 

Штриховые меры длины. Штриховые меры длины — меры, у которых размер, выраженный в определенных единицах, а также размер их частей, определяется расстоянием между осями двух соответствующих штрихов (брусковые штриховые меры, измерительные линейки, рулетки).

Штриховые меры длины используются в качестве вторичных и рабочих эталонов, образцовых мер длины при поверке рабочих мер длины, в виде шкал измерительных устройств и станков, а также в инструментах для непосредственного измерения линейных размеров и расстояний.

Основные типы, параметры, размеры штриховых мер и технические требования к ним регламентированы ГОСТ 12069—78 «Меры длины штриховые».

Штриховые меры изготавливают однозначными и многозначными. Однозначные штриховые меры длины имеют два штриха, нанесенных по концам меры, расстояние между которыми воспроизводит длину шкалы меры (например, вторичные эталоны длины). Многозначные штриховые меры имеют шкалу штрихов, нанесенных через определенные интервалы по всей длине меры или на отдельных ее участках. Шкалы таких многозначных штриховых мер изготовляют с дециметровыми, сантиметровыми или миллиметровыми делениями (например, линейки, рулетки, шкалы измерительных средств).

В зависимости от точности изготовления действительной длины шкалы штриховых мер для различных интервалов шкал от 100 до 4 000 мм установлено шесть классов точности в порядке понижения точности: 0; 1; 2; 3; 4; 5.

Формулы накопленной погрешности шкал, применяемые для приближенного вычисления предельных погрешностей промежуточных интервалов (между любыми штрихами), для соответствующего класса точности штриховых мер указаны в табл. 5.

Таблица 5

Накопление погрешности шкал штриховых мер длины по классам точности

 

Класс точности	Накопленная погрешность шкал, мкм
	0,5+ 0,5 l
	1,0 + 1 l
	2,0 + 2 l
	5,0 + 5 l
	10,0 + 15 l
	20,0 + 30 l

Примечание. Результат вычислений по этим формулам получается в микрометрах при подcтановке l длины в метрах.

 

Рис. 2. Штриховая образцовая мера 1-го разряда

Для метрологических целей применяют образцовые штриховые меры, которые аттестуют на разряды: образцовые штриховые меры длиной 1 м 1-го и 2-го разрядов, образцовые измерительные рулетки 1-го и 2-го разрядов, образцовые шкалы 1-го и 2-го разрядов.

Образцовая штриховая мера длиной 1 м 1-го разряда (рис..2) — жесткая металлическая линейка 4, имеющая скошенные (один или оба) края под углом 45° или 35°. На наклонных поверхностях нанесены шкалы — основная с ценой деления 0,2 мм и вспомогательная с ценой деления 1 мм. Мера снабжена направляющим ребром 3, по которому могут перемещаться две лупы 1 с семикратным увеличением, и термометром 2, для внесения соответствующей температурной поправки при разных материалах поверяемой и образцовой меры.

Допускаемая погрешность шкалы однометровой образцовой штриховой меры 1-го разряда составляет ±0,05 мм, а погрешность аттестации ±0,01 мм.

По образцовым штриховым мерам 1-го разряда поверяют штриховые меры 2-го разряда и высокоточные рабочие средства измерений, по штриховым мерам 2-го разряда поверяют рабочие средства измерений (рулетки, линейки, шкалы измерительных приборов).

Угловые меры. Призматические угловые меры (рис. 3) предназначены для хранения и передачи единицы плоского угла: поверки и градуировки угломерных средств измерения, угловых шаблонов, а также для непосредственного контроля углов изделий.

Их выпускают по ГОСТ 2875—-88 пяти типов: угловая мера с одним рабочим углом а со срезанной вершиной типа I (рис. а); Угловая мера с одним рабочим углом α остроугольного типа II (рис. б); угловая мера с четырьмя рабочими углами α,β,γ,δ типа III(рис. 3, в); многогранные призмы с различным числом граней типа IV (рис. 3, г); угловая мера с тремя рабочими углами α,β,γ типа V (рис.3, д).

Угловые меры изготавливают четырех классов точности: 00; 0; 1 и 2, причем только многогранные призмы типа IV могут быть класса точности 00.

Точность изготовления характеризуется допускаемыми отклонениями: рабочего угла от номинального; от перпендикулярности измерительных поверхностей к нижнему основанию меры; от параллельности основания и верхней поверхности; от плоскостности измерительных поверхностей, основания и верхней поверхности.

Рабочие поверхности угловых мер должны обладать свойством притираемости, т.е. прочно сцепляться между собой при надвигании одной меры на другую. Благодаря этому свойству из угловых мер можно составлять блоки, значения углов которых будут равны сумме углов мер, входящих в блоки. В отличие от концевых мер длины угловые меры при составлении их в блок не вносят погрешностей в суммарный размер блока из-за влияния притирочных слоев.

Для более надежного скрепления плиток между собой в блоке применяют специальные струбцины (рис.3, е).

Угловые меры изготавливают из стали марок X; ХГ; ШХ15, а также из оптического стекла К8 и ЛК7 или из плавленого кварца.

Угловые меры могут поставляться отдельно или стандартными наборами, отличающимися числом и размерами мер, например набор № 1 из 93 шт. (классы точности 0; 1; 2), набор № 2 из 33 шт. (классы точности 0; 1; 2),

 

Тип 1 ТипII ТипIV

5

 

 

д е

Рис. 3. Призматические угловые меры

 

набор № 3 из 8 шт. (классы точности 1; 2) и т.д. К мерам может быть приложен отдельный набор принадлежностей, содержащий лекальную линейку, комплект принадлежностей для крепления мер (струбцины, клинья, винты) лекальные линейки.

Для повышения точности измерений угловыми мерами их аттестуют на разряды. 1; 2; 3; 4.

Аттестованные по разрядам угловые меры применяют в качестве образцовых средств для передачи размера угла рабочим мерам, угломерным приборам и устройствам и для поверочных работ.

Образцовые многогранные призмы 1-го разряда, класса точности 00 используют для передачи углового размера образцовым мерам 2-го разряда.

Образцовые угловые меры 2-го разряда, класса точности 0 используют для передачи углового размера образцовым мерам 3-го разряда.

Образцовые угловые меры 3-го разряда, класса точности 1 используют для передачи углового размера образцовым мерам 4-го разряда.

Передача размера единицы угла от эталона рабочим средствам измерения осуществляется по поверочной схеме (ГОСТ 8.016—81).

Контрольные вопросы

1. Дайте определение системы ФВ

2. В чем заключается едиство измерений?

3. Назовите основные единицы ФВ

4. Что называется эталоном?

5. Какими взаимосвязанными свойствами должен обладать эталон?

6. Как различают эталоны по своему метрологическому назначению?

7. Что называется образцовым средством измерения

8. Что такое концевая, штриховая меры длины и угловая мера?

9. Какими основными свойствами должны обладать концевые, штриховые меры длины и угловые меры?