У дома · мрежи · Какви методи съществуват за измерване на ъгли? Методи за ъглови измервания. Измерване на ъгли по метода на единичния ъгъл

Какви методи съществуват за измерване на ъгли? Методи за ъглови измервания. Измерване на ъгли по метода на единичния ъгъл

Обектите на ъглови измервания са разнообразни по размер, величина измерване на ъглии необходимата точност на измерване. Това изисква голямо разнообразие от методи и средства за измерване на ъгли, които са групирани в три групи:

първа група методи и средствакомбинира техники за измерване с помощта на „твърди мерки“ - квадрати, ъглови плочки, многостенни призми;

втора групаформират гониометрични методи и измервателни уреди, при които измереният ъгъл се сравнява със съответната стойност на подразделението на вградена в уреда кръгова или секторна скала;

трета група– група тригонометрични инструменти и методи се различават по това, че мярката, с която се сравнява измереният ъгъл, е ъгълът на правоъгълен триъгълник.

Призматични ъглови меркиПроизвеждат няколко вида: плочки с един работен ъгъл, четири работни ъгъла, шестоъгълни призми с неравномерна ъглова стъпка.

Ъгловите плочки се произвеждат под формата на набор от плочки, подбрани така, че да могат да се използват за изработване на блокове с ъгли от 10° до 90° (класове на точност 0, 1 и 2). Производствена грешка ±10´´ - първи клас, ±30´´ - втори клас.

Принципът на гониометричния метод за измерване е, че измерваният продукт (abc) е твърдо свързан с ъглова мярка - кръгова скала (D). В определена позиция спрямо която и да е равнина (1) се отчита от фиксирана стрелка (d), след което скалата се завърта до позиция, където страната (bc) на ъгъла съвпада с равнината, в която е страната ( ab) се намира преди ротацията или с друга равнина, успоредна на нея. След това обратното броене се извършва отново според показалеца. В този случай циферблатът ще се завърти на ъгъл (φ) между нормалите към страните на ъгъла, равен на разликата в показанията преди и след завъртане на циферблата. Ако измереният ъгъл е β, то β=180 o – φ.

Измерване

Измерване - намиране на стойност физическо количествоекспериментално с помощта на специални технически средства.

Има четири вида везни:

    Именна скала– основава се на приписване на числа (знаци) на обект.

    Мащаб на поръчката– включва подреждането на обекти спрямо някакво тяхно специфично свойство, т.е. тяхното подреждане в низходящ или възходящ ред. Получената подредена серия се нарича класиран, а самата процедура – класиране.

    Интервална скала– първо задава единицата за физическа величина. Разликата в стойностите на физическото количество се нанася върху интервалната скала, докато самите стойности се считат за неизвестни. Например температурната скала по Целзий - началото се взема при температурата на топене на леда, а точката на кипене на водата е 100 o и скалата се простира както към положителна, така и към отрицателни температури. По температурната скала на Фаренхайт същият интервал е разделен на 180 градуса и началото е изместено на 32 градуса встрани ниски температури. Разделянето на интервалната скала на равни части е градация, която установява единица физическа величина, която позволява да бъде измерена числено и да се оцени грешката на измерване.

    Мащаб на връзката– е интервална скала с естествено начало. Например по скалата на Целзий можете да преброите абсолютната стойност и да определите не само колко температурата T 1 на едно тяло е по-висока от температурата T 2 на друго тяло, но и колко пъти повече или по-малко според правилото .

В общия случай, когато се сравняват две физически величини X помежду си съгласно това правило, стойностите на n, подредени във възходящ или низходящ ред, образуват скала от съотношения и покриват диапазона от стойности от 0 до ∞ . За разлика от интервалната скала, скалата на отношението не съдържа отрицателни стойности. Той е най-съвършеният, най-информативният, защото... Резултатите от измерването могат да се събират, изваждат, делят и умножават.

Ъглите и конусите се измерват с помощта на ъглови мерки, шаблони, квадрати, конуси, топки, линийки за синус и тангенс, универсални микроскопи (координатен метод), оптични делителни глави, транспортири с нониус и др.

Най-разпространеният метод е измерването на ъгли и конуси мерки за ъгли и квадрати. Ъгломерите (плочките) се сглобяват в комплекти от 5, 19, 36 и 94 броя, от които се избират подходящите плочки или блокчета за измерване на определени ъгли (поне 10°). Те са три- или тетраедрични призми с един или четири работни ъгъла.

Измерването с помощта на плочки се основава на установяване на размера на най-голямата празнина между страните на измервания ъгъл и ъгловата мярка или пълната липса на празнина между тях. Луменът се сравнява на око с набор от лумени, чиито размери са известни (5... 10 µm), или се оценява с помощта на сонди (над 30 µm). По отношение на точността на производство, ъгловите плочки от клас 1 имат толеранс на работния ъгъл от ±10", клас 2 ±30".

За измерване на прави ъгли в зависимост от необходимата точност се използват квадрати различни видове. Методът на измерване, подобно на този на плочките, се основава на измерване на разстоянието между измервателната и измерваната повърхност и дължината на контакт между тези повърхности.

Измерват се ъглите на конусните валове и втулки гониометри.За да се подобри точността на четене, транспортирите са оборудвани с нониус или оптични устройства.

За да проверите ъгъла на конус на вала, използвайте габарити с конична втулка(пълни и непълни) и за проверка на ъгъла на конусните втулки - конусомери - тапи. За да проверите ъгъла на конусност на вала по протежение на образуващата на конуса, начертайте права линия с молив и внимателно вкарайте вала вътре в коничната втулка. След като приложите известна аксиална сила, за да осигурите плътно прилягане на коничните повърхности на вала и втулката, завъртете ги един спрямо друг под малък ъгъл. Ако образуващата на конуса на вала е права и ъгълът на конуса е направен правилно, тогава моливният графит ще бъде равномерно разпределен по цялата дължина на конуса, в противен случай ще се образуват само отделни петна. При вътрешна проверка конична повърхностподробности, линия с молив се нанася върху габарита на щепсела.

Контрол на нишката

Точността на резбата се определя от точността на основните елементи на резбата на болта и гайката: външен диаметър, среден диаметър, вътрешен диаметър, стъпка, ъгъл на профила. Проверката на резбите на болт и гайка може да се извърши с помощта на цялостен метод за всички елементи едновременно или елемент по елемент, като се използват измервателни уреди или специални устройства. За прецизни резби и калибри обикновено се използва проверка на резба елемент по елемент на инструменти.

Най-простият е да контролирате външния диаметър на болта и вътрешния диаметър на гайката. Тези елементи на резбата измерват гладки скоби и тапи, А. също с помощта микрометърили шублер.

Може да се извърши измерване на вътрешните диаметри на резбите на болтовете резба микрометър, чийто дизайн е подобен на този на обикновен микрометър, само вместо гладки върхове е оборудван със специални вложки, които ви позволяват да измервате вътрешния и средния диаметър на болта. Вложките с резба са направени сменяеми в зависимост от стъпката на резбата, която се тества. За измерване на вътрешния диаметър на резба на болт се използват две призматични вложки, така че върховете им да докосват вдлъбнатините на резбата.

За измерване на средния диаметър на резба на болт се използват вложки, които докосват страните на профила на резбата със страничните си повърхности

близо до средния диаметър. Тези вложки са направени със скъсен профил. Вложките могат да се въртят в опорите на измервателните пети и да се самоподравняват спрямо наклонената част на профила на резбата.

За микрометър с резба с интервал на измерване 0...25 mm, правилността на отчитането се проверява чрез приближаване на двете вложки до спиране; в този случай отчитането на микрометърната скала трябва да бъде равно на нула. Когато използвате микрометър с резба, е необходимо да монтирате изпитвания болт между вложките с резба и след това да извършите измерването, както с обикновен микрометър; просто трябва да се уверите, че оста на измервателните накрайници минава през оста на болта. Фигура 1.35

Използвайте микрометър за резба, за да измерите средния диаметър на болт. директен метод,т.е. резултатите от измерването се отчитат директно от скалата на инструмента. Делението на скалата на микрометърния барабан с резба е 0,01 mm. Средният диаметър на нишката може да бъде измерен и чрез индиректен метод три проводника.Този метод се състои в поставяне на три проводника с еднакъв известен диаметър във вдлъбнатините на резбата на болта от двете страни, след което с помощта на микрометър с плосък връх се определя разстоянието Ммежду външни повърхностипроводници (фиг. 1.35). Последващите изчисления въз основа на стойността на това разстояние определят стойността на средния диаметър на резбата. Използват се три проводника, за да се предотврати изкривяването на измервателните накрайници на микрометъра. Знаейки диаметъра на проводниците д,стъпка на резбата Си разстоянието между външните повърхности на вградените проводници М, среден диаметър метрична резба d cpболт се определя по формулата

d cp = M-3d+ 0.866S

Този метод на измерване дава по-висока точност от измерването с помощта на резбов микрометър. Следователно, той се използва за измерване на средния диаметър на габарити и други части с прецизна резба.

Стъпката на резбата се измерва с помощта на шаблони за резба, които са комплекти от плоски стоманени плочи с нарязан профил на резба. различни стъпки. Профилът на изпитваната резба (по протежение на образуващата) се комбинира с една от шаблонните пластини. При правилно производствостъпка, комбинирайки профила на резбата и шаблона, не осигурява лека празнина.


Резултатите от ъгловите измервания в GGS трябва да бъдат еднакво точни, т.е. във всички точки имат еднакво тегло и се получават с най-висока точност с най-малко труд и време. За целта се извършват високопрецизни измервания на всяка посока и ъгъл, като се използва строго една и съща най-съвременна методология през периодите на най-благоприятното време за наблюдение, когато влиянието външна средаминимален. Необходимо е всяка посока да се измерва на различни диаметри на циферблата, равномерно разпределени по пръстена от деления; при приемане трябва да се осигури еднаквост на операциите при измерване на всяка посока и симетрия във времето спрямо средното време за наблюдение за приемане; Препоръчително е да измервате всички посоки и ъгли в точката симетрично спрямо момента на въздушна изотермия.

Преди да се направят наблюдения в точката, геодезическият знак се проверява, центърът се изкопава до маркировката с марката, теодолитът и другото оборудване се повдигат на платформата на наблюдателя, а покривът на сигнала се покрива с брезент. В резултат на проверката наблюдателят трябва да се увери, че сигналната маса е здрава и стабилна и че вътрешната пирамида не влиза в контакт с пода на платформата на наблюдателя или стълбите. Всички открити недостатъци трябва да бъдат коригирани.

Преди наблюдение с теодолит, според схемата на геодезическата мрежа, се намират всички точки, които трябва да се наблюдават, и след насочването им се правят отчитания с точност до 1' в хоризонтални и вертикални кръгове. Освен това, когато се насочва към точки, позицията на алидадата се фиксира в долната част на устройството с помощта на щрихи срещу индекса на алидадата. Теодолитът се монтира на триножник или сигнална маса най-малко 40 минути преди началото на наблюденията. Измерването на хоризонталните посоки започва при добра видимост, когато изображенията на наблюдателните цели са спокойни или леко се колебаят (в рамките на 2”).

Измерване на един ъгъл.Незакрепената алидада се премества наляво с 30 - 40 0 ​​​​и чрез обратно въртене се насочва към целта за наблюдение на първата посока, така че да е вдясно от ъглополовящата, алидадата е закрепена. С помощта на насочващия винт на алидадата, само чрез завинтването му, ъглополовящата се насочва към визирната цел и се отчита с помощта на оптичен микрометър (ако имате микрометър с окуляр, тогава неговата ъглополовяща се насочва към визирната мишена три пъти и се отчитат са взети). Разкопчайте алидадата и я насочете във 2-ра посока по същия начин, както в 1-ва. Това приключва полуприема.

Тръбата се премества през зенита, насочена по посока на часовниковата стрелка към 2-ра посока, като преди това е преместена алидада на 30 - 40 0; С помощта на винта за насочване ъглополовящата се насочва към визирната цел и се отчита от оптичния микрометър. Алидадата се завърта по посока на часовниковата стрелка на ъгъл, допълващ измерения до 360 0, насочва се към визирната цел от 1-во направление и се прави отчет. Приемът приключва.


Методът на кръговите техники е методът на Струве.Методът е предложен през 1816 г. от V.Ya. Струве, се използва широко в почти всички страни. У нас се използва в геодезически мрежи от 2 - 4 класове и мрежи с по-ниска точност.

При този метод, с неподвижен крайник, алидадата се завърта по посока на часовниковата стрелка и ъглополовящата на мрежата от тръбни резби се насочва последователно към първата, втората, ..., последната и отново към първата (затваряща хоризонта) наблюдавани точки, всеки път, броейки в хоризонтален кръг. Това е техниката на първото полувреме. След това тръбата се премества през зенита и, завъртайки алидадата обратно на часовниковата стрелка, ъглополовящата се насочва към същите точки, но в обратен ред: първа, последна, ..., втора, първа; завършете втория полуприем и първия прием., състоящ се от първия и втория полуприем.

Между техниките циферблатът се премества под ъгъл

Където м– брой приеми, аз– цената на разделяне на циферблата.

Симетралата се насочва към визирната цел само чрез завинтване на винта за прицелване на алидада. Преди всеки полуприем алидадата се завърта според движението си в този полуприем.

В резултатите от измерените посоки се въвеждат корекции за ren, наклона на вертикалната ос на теодолита (при ъгли на наклона на визирния лъч от 1 0 или повече) и корекции за усукване на знака - според показанията от окулярния микрометър на епруветката за калибриране.

Контрол на ъгловите измервания: чрез несъответствията в стойностите на първата посока в началото и края на полуприемането (незатваряне на хоризонта), чрез колебанието на двойната колимационна грешка, определена за всяка посока, и чрез несъответствието на нулевите стойности на едни и същи посоки, получени в различни техники. При триангулация от 2 – 4 клас, незакриването на хоризонта и колебанията в посоките в техниките не трябва да надвишават 5, 6 и 8” за T05, T1; ОТ-02 и Т2; 2C флуктуацията е съответно 6,8 и 12” за същите теодолити.

В точки от клас 2 посоките се измерват с 12-15 кръгови метода, в точки от клас 3 - 9, в точки от клас 4 - 6, а в полигонометрични мрежи от класове 2, 3, 4 - 18, 12, 9 метода .

Корекцията в станцията се свежда до изчисляване на средната стойност за всяка посока от мтехники. В този случай всички предварително измерени посоки водят до първоначалната, давайки й стойност 0 0 00’00.00”. Теглото на коригираната посока е равно на p = m –брой методи за измерване. За оценка на точността на посоката обикновено се използва приблизителната формула на Питърс

Където μ – s.k.o. посока, получена от един прием (s.k.o. единица тегло); ∑‌‌[ v] – сумата от абсолютните стойности на отклоненията на измерените посоки от средните им стойности, изчислени във всички посоки; n, m– брой направления и приеми, респ. Стойности кпри м= 6, 9, 12, 15 са равни на 0,23; 0,15; 0,11; 0,08. S.k.o. изравнена посока (средно на мтехники) се изчисляват по формулата

Предимстваметод на кръгови техники: простота на измервателната програма на станцията; значително намаляване на системните грешки на разделянето на крайниците; висока ефективностс добра видимост във всички посоки.

недостатъци:относително дълга продължителност на приема, особено при голям брой направления; повишени изисквания към качеството на геодезическата сигнализация; необходимостта от приблизително еднаква видимост във всички посоки; разделяне на посоките на групи, ако има голям брой от тях в точката; по-висока точност на първоначалната посока.

Методът за измерване на ъгли във всички посоки е методът на Шрайбер.Този метод е предложен от Гаус. Техниката е разработена от Шрайбер, който я използва през 1870 г. в пруската триангулация. Започва да се използва в Русия през 1910 г. и се използва и до днес. Същността на метода: в точка c нпосоките измерват всички ъгли, образувани от комбинирането нпо 2, т.е.

1.2 1.3 1.4 … 1.н

Брой такива ъгли

Стойността на ъглите може да се получи чрез директни измервания и чрез изчисления. Ако теглото на директно измерен ъгъл е равно на 2, тогава теглото на същия ъгъл, получено от изчисленията, ще бъде равно на 1. Следователно. Теглото на ъгъла, получено от изчисленията, е половината от теглото на директно измерения ъгъл.

При настройка на станция за всеки ъгъл се изчислява неговата средна стойност от всички методи (с допустими разминавания между методите). Използвайки тези средни стойности, ъглите, коригирани в станцията, се намират като средна стойност на теглото. Като се има предвид, че сумата от теглата на измерените и изчислените стойности на даден ъгъл, намираме

Където н– брой направления в пункта. Ъглите, получени в резултат на настройка в станцията, са еквивалентни по посока.

Използвайки формулата за тегло на функцията, намираме за ъгъла

Тъй като тогава откъде. При P = 1 , , т.е. теглата на коригираните ъгли са равни на половината от броя на посоките, наблюдавани от дадена точка. Ако се измери всеки ъгъл мтехники, тогава кога нпосоки, теглото на всеки ъгъл ще бъде равно mn/2.За да бъдат теглата на крайните ъгли равни на всички станции, е необходимо продуктът мнза всички мрежови точки беше постоянен. Тъй като теглото на посоката е два пъти по-голямо от теглото на ъгъла, тогава мн– тегло на посоката.

Теглото на ъглите, измерени във всички комбинации, трябва да бъде равно на теглото на ъглите, измерени с помощта на кръгови техники, т.е. p = m cr = mn / 2, откъдето 2 m cr = mn, Където м кр– броя на техниките в метода на кръговите техники. Например, ако ъглите в триангулация от клас 2 се измерват с помощта на 15 кръгови техники ( м кр= 15), тогава мн= 30; с броя на направленията n= 5 начин във всички комбинации те трябва да бъдат измерени в 6 стъпки ( m = 30 / 5 = 6).

При измерване на ъгли по този метод във всички комбинации се извършва следният контрол: 1) отклонението на ъглите от две полумерки - 6" за теодолит с окулярен микрометър и 8" - без; 2) отклонение на ъгли от различни техники 4 и 5” за мрежи съответно от 1 и 2 клас; 3) флуктуацията на средната стойност на ъгъла, получена от резултатите от преките измервания и установена от изчисленията, не трябва да надвишава 3 „при ндо 5 и 4” - повече от 5. Ако изпълнените техники не отговарят на тези допустими отклонения, тогава те се преработват на същите настройки на колелото. Ако второто управление не се извърши, тогава ъглите с максимални и минимални стойности се наблюдават отново при същите настройки на кръга. Всички наблюдения се извършват отново, ако броят на повторните часове е повече от 30% от броя на предвидените по програмата. Наблюденията се повтарят, ако третата контрола не е спазена.

S.k.o. единици тегло и изравнен ъгъл се определят по формулите

Предимстваметод: коригираните резултати са поредица от посоки с еднаква точност; ъглите могат да се измерват във всяка последователност, като се избират най-благоприятните условия на видимост и в крайна сметка се гарантира висока точност; кратката продължителност на едно приемане (2-4 минути измерване на ъгъл) осигурява по-малка зависимост на точността на резултата от усукването на сигнала; голямо числопермутациите на хоризонталния кръг отслабват влиянието на грешките в диаметрите на крайника.

недостатъци:бързо намаляване на броя мметоди за измерване на ъгъл с нарастващ брой нпосоки в точки (малък брой методи за директно измерване на ъгли намаляват точността на техните средни и коригирани стойности); бързо нарастване на обема на работа с н > 5.

Метод на непълните техникипредложен през 1954 г. от Ю.А. Аладжалов. Всички посоки са разделени на групи от по три посоки (без затваряне на хоризонта), така че ъглите, определени от тях, да съответстват на ъглите, измерени във всички комбинации, но да изискват по-малко работа и да позволяват увеличаване на броя на методите за директни измервания на всяка група направления. Следователно този метод съдържа желанието да се отървем от недостатъците на методите на Струве и Шрайбер при наблюдение в точки с голям брой посоки.

Почти не винаги е възможно направленията да се разделят на групи от по три направления чрез избор. В този случай, освен групи от три направления, се измерват и отделни ъгли, които допълват програмата. Програмата за измерване е дадена в Инструкциите. Методът на непълните техники се използва при триангулация от клас 2 в точки със 7 – 9 посоки.

Обработката на резултатите от измерванията в станцията се състои в определяне на средните стойности на посоката от мтехники във всяка група и средните стойности на отделните ъгли. От тези средни стойности се изчисляват всички ъгли - по три ъгъла от всяка група от три направления. Крайните изравнени ъгли се изчисляват по формулите на метода на Шрайбер. S.k.o. изравнените посоки се определят по формулата

Където v– разликата между измерените и коригираните стойности на ъгъла; н– брой направления в пункта; r– броя на отделно измерените ъгли в програмата. Тегло на коригираните направления

Където м– брой методи за измерване на посоки и отделни ъгли; n, k– брой направления съответно в пункта и в групата ( k = 3, за ъгли к = 2).

Предимстваметод: резултатите от настройката в станцията са еднакво точни; количеството работа в точката е с 20–25% по-малко, отколкото при метода на Шрайбер; брой техники за директни измервания на групи при н= 7 – 9 е по-голямо, отколкото в метода на Шрайбер, което позволява грешките при измерване да бъдат по-пълно намалени; дава възможност за измерване на посоки, в които този моментима добра видимост; кратка продължителност на приемане (2 – 4 минути), което намалява зависимостта на точността на измерване от качеството на сигнала.

недостатъци:няма правила за формиране на групи от три направления; при н= 8 е необходимо измерване на голям брой отделни ъгли, което води до известно нарушаване на еквипрецизността на изравнените посоки; Програмата не предвижда затихване на еднопосочни грешки при измерване.

Модифициран метод за измерване на ъгли в комбинациипредложен от A.F. Tomilin. Използва се при триангулация от клас 2 в точки с 6 – 9 посоки. При този метод на гара с нпосоки независимо измерване 2 нъгли:

1.2 2.3 3.4 … n.1;

1.3 2.4 3.5 … n.2.

Всеки ъгъл се измерва на 5 или 6 стъпки. При този метод не всички ъгли образуват комбинации от посоки от нсъгласно 2, така че резултатът от настройката в станцията не е поредица от посоки с еднаква точност, а формулите за изчисляване на корекциите на измерените ъгли са доста сложни.

Предимстваметод: с н=7 – 9 броят на методите за директно измерване на ъгли е по-голям и точността им е по-висока отколкото при метода на Шрайбер; изисква по-малко измерване от метода във всички комбинации.

недостатъци:сложни формули за изчисляване на корекциите на измерените ъгли.

Ъглови мерки (крайни, листови, призматични, квадрати, шаблони, мерни прибори);

Гониометрични инструменти (гониометри със скосяване, оптични гониометри, гониометрични глави, нивелири, гониометри, теодолити, делителни глави и маси, автоколиматори);

Уреди за косвени измервания - тригонометрични уреди (синусоиди, конусометри);

Тестова екипировка

Това са специални производствени средства за наблюдение на обекти, представляващи конструктивна комбинация от базови, затягащи и контролно-измервателни устройства (елементи).

Основните изисквания към тях: необходимата точност и производителност. Освен това те трябва да са лесни за използване, технологични за производство, устойчиви на износване и икономични.

Изпитващите устройства са разделени на следните знаци:

Според принципа на действие и характера на използваните контролно-измервателни уреди (с отчитащо устройство - везна със стрелкови индикатори, пневматични измервателни уреди и др.), с помощта на които определят числови стойностиконтролирани количества; безмащабни (гранични) с помощта на измервателни уреди, сонди и др., които служат за разделяне на частите на добри и дефектни (дефект – „плюс“, „дефект – „минус“); комбинирани (електрически контактни сензори със скала за отчитане и др.), които позволяват не само да се разделят частите на добри и дефектни, но и да се оценят числените стойности на контролираните параметри;

По размер и тегло (стационарни и преносими);

По броя на контролираните параметри (едномерни и многомерни);

По етап на технологичния процес (операционен, приемен);

Чрез интегриране в технологично оборудване (вградено и невградено);

Чрез пряко участие в техническия процес (за контрол непосредствено в процеса на производство на продукта - активен и контролен контрол; извън производствения процес);

По етап на техническия процес (за наблюдение на правилността на настройката, за наблюдение на правилността на техническия процес, за статистически контрол).

Общата грешка на такива устройства не трябва да надвишава 8 - 30% от допустимото отклонение на контролирания параметър: за критични продукти, например авиационно оборудване - 8%, за по-малко критични - 12,5...20%, за други - 25 ...30%.

ХАРАКТЕРИСТИКИ НА КЛЮЧОВИТЕ РАБОТНИЦИ

СРЕДСТВА ЗА ИЗМЕРВАНЕ

Мерки за дължина и ъгли

Работните мерки са разделени според конструктивните характеристики на линияИ край.



Облицованите работни мерки за дължина включват измервателни линийки, които като правило са метални ленти, върху равнините на които са нанесени скали. Произвеждат линийки за измерване на дължини от 150 до 1000 мм. Линийките се изработват с една или две скали (по двата надлъжни ръба). Грешката при измерване с линийка се сумира от грешката при прилагане на скалата, грешката на паралакса, грешката при подравняване на нулевата маркировка на скалата с ръба на измерваната част и грешката при броене.

Грешката при измерване в зависимост от дължината е от порядъка на 0,2 - 0,5 mm при наличие на остър ръб на детайла и внимателно измерване. По-често грешката на измерване достига 1 mm.

Работните измервателни уреди се използват за директни измервания на прецизни продукти, за настройка на други работни измервателни уреди на нула или размер за относителни измервания, за проверка на точността и калибриране на други измервателни уреди, за особено прецизни работи по маркиране, настройка на машини и др. Крайните мерки включват крайни плоскопаралелни мерки за дължина и ъглови мерки.

Крайните плоскопаралелни мерки за дължина (фиг. 4) се изработват под формата на плочки, пръти и цилиндри (с крайни измервателни равнини). Изработени са от стомана и твърда сплав, които имат от 10 до 40 пъти по-голяма устойчивост на износване от стоманата. Мярката е маркирана с нейния номинален размер. За размери на плочките над 5,5 mm номиналният размер без посочване на мерните единици се маркира върху неработната странична повърхност, а за мерки от 5,5 mm или по-малко те се маркират върху една от работните (измервателни) равнини.

Фиг.4 Крайни плоскопаралелни мерки за дължина

За размер на мярката се приема нейната средна дължина, която се определя от дължината на перпендикуляра, пуснат от средата на една от работните равнини до срещуположната. Дължината в дадена точка се определя от дължината на перпендикуляра, прекаран от тази точка с единица работна равнинакъм обратното. Най-голямата разлика между средната дължина и дължината на мярката във всяка друга точка се приема като отклонение от равнинния паралелизъм на мярката. Освен това зоната на работните равнини с ширина 0,5 mm от краищата не се взема предвид.



Крайните габарити се сглобяват в комплекти, които осигуряват възможност за получаване на блокове (връзки) различни размери. Различни комплектисе състои от различни количествамерки Например в една кутия правят комплекти от 42, 87, 112 мерки и т.н. В основните комплекти една мярка е с номинален размер 1,005 mm, някои мерки са с номинални размери 0,01 mm, някои 0,1 mm, една мярка 0,5 mm, някои от мерките 0,5 mm и някои 10 mm. Така нареченият микронен набор, състоящ се от 9 мерки, включва мерки с номинални размери 1,001; 1,002; и др. до 1,009 mm или с размери 0,991; 0,992 и т.н. до 0,999 мм. Използвайки основния и микронния комплект, можете да сглобите голям бройблокове с различни размери с интервал от 0,001 мм.

Големият набор ви позволява да получавате размери с по-малко мерки в блок, отколкото малък, което гарантира по-голяма точност на блока (от по-малко количествомерки в блок, толкова по-малка е натрупаната грешка от броя на мерките). Всеки комплект допълнително включва два чифта защитни мерки. Защитните мерки, за разлика от основните, имат изрязан ъгъл. Използват се защитни мерки за монтиране в краищата на блока, за да се предпазят основните мерки от прекомерно износване и повреда.

Точността на всяка мярка се определя от точността на нейното производство и точността на проверка (калибриране). Работните габаритни блокове са разделени на класове на точност и са най-точният работещ SI.

При сглобяването на мерки в блок се използва ефектът от смилането им от работни равнини. Смилането е фактът, че когато една мярка се приложи и натисне върху друга с малко усилие, те се придържат една към друга. Силата на залепване на новите мерки е толкова голяма, че за да се разделят в посока, перпендикулярна на припокритите равнини, е необходима доста голяма сила (до 300 - 800 N). Феноменът на смилането все още не е напълно проучен. Някои смятат, че това се обяснява с действието на междумолекулните кохезионни сили, други - с микровакуума. Най-вероятно се случват и двете. Работните равнини на мерките са направени с много малки отклонения във формата и много ниска грапавост, поради което молекулите на една мярка са на толкова близко разстояние от молекулите на друга мярка, че се проявява действието на междумолекулните кохезионни сили. Адхезията се подобрява значително в присъствието най-тънкия филммазнини (0,1 - 0,02 микрона), които остават по повърхностите на мярката след отстраняването й със суха кърпа и дори след редовно измиване с бензин. Силата на междумолекулна адхезия в присъствието на смазващ филм може да се обясни по два начина. Първо, поради факта, че вдлъбнатините на грапавите неравности са запълнени със смазка и молекулите на смазката се придържат към молекулите на мерките, увеличавайки общия брой на взаимодействащите молекули. Пълното отстраняване на смазката води до значително намаляване на якостта на залепване на мерките. Второто обяснение за смилаемостта на мерките е, че когато работните равнини на една мярка се притискат към друга, поради изстискване на смазка от пори, пукнатини, кухини, неравности на грапавостта от равнините до ръбовете на мерките, микровакуумиране на кухините възниква вътре в пространството между мерките, като същевременно ги запълва с течна смазка по периметъра на ръбовете, което изолира пространството между мерките от заобикаляща среда, увеличаване на вакуума. Това се доказва от факта, че карбидните мерки се придържат по-здраво, т.к карбидът е по-порьозен от стоманата.

Когато избирате крайни мерки за блок, трябва да се стремите да гарантирате, че блокът се състои от възможно най-малкия брой мерки, които са в този комплект(в този случай натрупаната грешка от броя мерки в блока ще бъде по-малка и по-малко мерки ще се износят).

Процедурата за избор на мерки е последователно да се избере дробната част от необходимия размер, като се започне с последната цифра. След като се избере първата мярка, нейният размер се изважда от дадения и по същото правило се определя размерът следваща мярка. Например, трябва да изберете блок с номинален размер 45,425 мм с комплект мерки от 87 броя:

1-ва мярка 1.005 мм

2-ра мярка 1,42 мм

3-та мярка 3 мм

4-та мярка 40 мм

Размер: 45.425 мм.

Допуските за производство на мерките са групирани по класове на точност: 00, 0, 1, 2, 3 – за стандартни мерки, 4, 5 – за работни мерки. Мерките до клас на точност 4 се разделят на категории в зависимост от точността на проверката. По правило не се препоръчва да се събират референтни мерки, проверени за високи нива в блокове, т.к на всеки междинен слой между мерките се добавят 0,05 - 0,10 микрона, което може да надхвърли самата грешка при проверка. За да се отстранят грешките при проверката на всяка мярка, е необходимо да се провери вече сглобеният блок.

За да се увеличат възможностите за използване на крайни блокове, се произвеждат специални комплекти аксесоари (устройства) за тях (фиг. 5).

Кутията на комплекта може да съдържа държачи (скоби) или връзки (за размери над 100 mm с два отвора), основа, за различни целистранични панели и други аксесоари.

По аналогия с крайните плоскопаралелни мерки за дължина се използват ъглови призматични мерки, които също са включени в комплектите и могат да се използват с принадлежности (фиг. 6, 7). Произвеждат се в пет вида:

С един работен ъгъл с отрязан връх (фиг. 6а);

С един работен ъгъл, остроъгълен триъгълник (фиг. 6б);

С четири работни ъгъла (фиг. 6в);

Шестоъгълна с неравномерна ъглова стъпка (фиг. 6d);

Многостен с еднаква ъглова стъпка (8 и 12 лица) (фиг. 6e и 6f).

Проверката на ъгли с помощта на мерки за ъгли обикновено се извършва срещу светлината. Грешката при измерване на ъгли зависи от дължината и праволинейността на страните на проверявания ъгъл, осветеността на работното пространство, класа на точност на мерките и квалификацията на работещия. Най-много благоприятни условиягрешката на измерване, с изключение на грешката на самата мярка, не надвишава 15 дъгови секунди.

А. Скоба

Ориз. 5 Крайни габарити и различни държачи за тях (скоби - а.)

Ориз. 6а Фиг. 6б

Ориз. 6c Фиг. 6g

Ориз. 6d Фиг. 6д

Ориз. 6 Призматични мерки за управление на ъгъл

Нониусни устройства

Инструментите с нониус (инструменти с нониус) са най-разпространените измервателни инструменти. Техните безспорни предимства: наличност, лекота на използване и доста висока точност. Те представляват голяма група измервателни уреди, използвани за измерване на линейни размери и маркировки. Отличителна чертаТе са наличието на прът, върху който основната скала е отбелязана с маркировки на всеки 1 mm, и нониус с допълнителна скала за отчитане на фракциите на деление на основната скала. Основните инструменти са: шублер, шублер, дълбокомери, шублер, шублер. Шублерите Vernier се произвеждат в три вида: ShTs-1 с двустранно разположение на челюстите за външни и вътрешни измервания с дълбокомер; ЩЦ-2 с двустранно разположение на челюстите за външни и вътрешни измервания и за маркиране (без дълбокомер), ШЦ-3 с двустранно разположение на челюстите за външни и вътрешни измервания (без дълбокомер и челюсти за маркиране). Най-често използваните шублери са тип ШЦ – 1, ШЦ – 2 (фиг. 7, 8). Най-малкият дебеломер е предназначен за измерване на размери 0 - 125 mm, най-големият 0 - 2000 mm (Преди това се произвеждаха за размери 0 - 4000 mm). Шублерите с нониус имат деления на скалата на нониус от 0,1 и 0,05 mm.

Ориз. 7 Шублер тип ШЦ – 1

Съвременните електронни дебеломери от всички видове ви позволяват да измервате размерите на частите в метричната или инчовата система за измерване. Показанията на шублера могат да бъдат регулирани до „нула“ във всяка точка на скалата, което ви позволява да контролирате отклоненията на размерите от определената стойност. Най-често такива шублери са оборудвани с конектор за извеждане на данни Персонален компютър, принтер или друго устройство. Могат да бъдат оборудвани и със задвижващо колело, което улеснява работата с една ръка.

Ориз. 8 Шублери тип ШЦ – 12

1 – прът, 2 – рамка, 3 – затягащ елемент, 4 – нониус, 5 – работна повърхностпръти, 6 – прътова скала, 7 – челюсти с плоски мерителни повърхности за измерване на външни размери, 8 – челюсти с ръбови мерни повърхности за измерване на вътрешни размери.

Ориз. 8а Основни техники за работа с калипер

a, b – измерване на външни размери, c – измерване на вътрешни размери

Преди да започнете работа с шублер, се препоръчва да проверите настройката на нулата, като центрирате измервателните челюсти. Проверката на нулата (първоначалната настройка) на шублерите и измерванията трябва да се извършват със същата сила. Препоръчително е да поставите измерваната част възможно най-близо до пръта, за да намалите грешката при измерване (фиг. 8а). Шублерите са проверени съгласно GOST 8.113-85 „GSI. Челюсти. Методика за проверка“.

Дълбокомерът с нониус се използва за измерване на дълбочини на отвори, жлебове, жлебове, височини на первази и разстояния между успоредни повърхности, които не могат да бъдат измерени с дебеломер без дълбокомер (фиг. 9а). Дълбокомерите с нониус се произвеждат за размери до 400 mm (преди се произвеждаха за размери до 500 mm). Стойността на делението на скалата на нониуса е 0,1 – 0,05 mm.

Височината се използва за измерване на височини и за маркиране (фиг. 9б). Произвеждат се калибъри за измерване на размери до 2500 mm с деления на скалата на нониуса 0,1 и 0,05 mm.

Нониусът се използва за измерване на дебелината на зъбите на зъбни колела по постоянна хорда (фиг. 10). Нониусите се произвеждат в два стандартни размера: за измерване на зъбни колела със зъбен модул 1 - 18 mm и 5 - 36 mm със стойност на делението на нониуса 0,02 mm.

Ориз. 9a Дълбокомер Фиг. 9b Shtangenreysmas (маркировка)

1 – рамка

2 – мащаб

3 – рамка

4 – нониусова скала


Ориз. 10 нониус

Микрометрични инструменти

Микрометрите са един от най-популярните видове измервателни уреди и се използват за точни измерванияразмери на продукта. Основните микрометрични инструменти са микрометрите различни видове(обикновени гладки, листови, тръбни, зъбни, с резба, настолни) микрометрични измервателни уреди за отвори, микрометрични измервателни дълбочини.

Тези устройства се основават на използването на винтова двойка, която преобразува въртеливото движение на микрометърен винт

(извършено с микрометрична точност) в постъпателното движение на един от измервателните пръти. Всички микрометрични инструменти имат деление на скалата на нониуса 0,01 mm.

За външни измервания се използват конвенционални гладки микрометри (фиг. 11). Произвеждат се с граници на измерване от 0 – 25 mm до 500 – 600 mm. Настройване на микрометъра на нула за измерване на размерите на St. 25 мм се извършва с помощта на специална монтажна мярка. Микрометрите имат устройство за осигуряване на постоянна сила на измерване ("тресчотка"). Грешката при измерване с микрометър възниква поради грешки: производството на самия микрометър, стандарта за настройка (при измерване на размери, по-големи от 25 mm), огъването на скобата под въздействието на силата на измерване, отчитането на показанията, температурата и контактни деформации.

Ориз. 11 микрометър

1 – тяло (скоба); 2 – пета; 3 – микрометричен винт; 4 – заключващ винт;

5 – стебло; 6 – направляваща втулка; 7 – барабан; 8 – регулираща гайка;

9 – капачка; 10 – тресчотка.

Ориз. 11a-c Примери за отчитане на скала на микрометър и дълбокомер

Листовите микрометри се използват за измерване на дебелината на листови и широколентови материали (фиг. 12). За да позволи измерването на материала далеч от ръбовете, листовият микрометър има удължено рамо.

Тръбните микрометри се използват за измерване на дебелината на стената на тръбата. Този микрометър има сферична пета и скоба, за да направи възможно измерването на дебелината на стените на тръбите с вътрешен диаметърот 12 мм.

Микрометри за зъбни колела (нормални калибри) се използват за измерване на дължината на общата нормала на зъбите на зъбни колела (фиг. 13). Имат гъба за измерване и пета във формата на диск. За измерване се използва микрометър с дискови измервателни повърхности меки материали, защото той упражнява най-ниското специфично налягане върху измерваните повърхности при една и съща сила на измерване. Диаметърът на измервателните повърхности е 60 mm.

За измерване на средния диаметър на външните резби се използват резбови микрометри с вложки (фиг. 14).

Фиг.12 Листов микрометър

Фигура 13. Микрометър на зъбно колело

Ориз. 14 Измервателна верига зъбно колелостоматологичен микрометър

За измерване на вътрешни размери от 50 до 6000 mm се използват микрометрични измервателни уреди с нониус деление на скалата 0,01 mm (фиг. 15). Работата с тези устройства изисква значителни умения. Те са неудобни за измерване на дълбоки дупки. Произвеждат се както индивидуални измервателни уреди с обхват на движение на микрометричната измервателна глава от 25 mm, така и сглобяеми уреди с прецизни удължители, които увеличават обхвата на измерване на уреда и не изискват допълнителна настройка след сглобяване с микрометърна глава . Датчиците на отвора могат да се регулират до измерения размер с помощта на монтажни скоби, пръстени, микрометри, блокове от калибриращи блокове, измервателни уреди и др., Което позволява увеличаване на точността на измерванията. Препоръчително е да се измерват дълбоки отвори в най-малко три сечения, перпендикулярни на оста на отвора, в две взаимно перпендикулярни посоки във всяка секция.


Ориз. 15 Елементи на микрометричен уред - микрометрична глава:

1 – втулка; 2 – измервателен накрайник; 3 – стебло; 4 – запушалка; 5 – втулка;

6 – барабан; 7 – регулираща гайка; 8 - микрометричен винт; 9 – гайка.

За измерване на дълбочините на жлебовете, глухите отвори и височините на первазите използвам микрометрични дълбокомери (фиг. 16). Сменяемите прецизни пръти 14 имат плоски или сферични измервателни повърхности, така че дълбокомерите не изискват допълнителна настройка след смяна на измервателните пръти.

Фиг. 16 Микрометричен дълбокомер

1 – траверса; 2 – стъбло; 3 – барабан; 4 – микрометричен винт; 5 – втулка;

6 – регулираща гайка; 7 – капачка; 8 – пружина; 9 – тресчотка; 10 – тресчотка;

11 – винт за закрепване на тресчотката; 12 – заключващ винт; 13 – монтажна мярка (втулка);

14 – измервателни пръти.

Лостови устройства

Основните инструменти на лоста са микрометърът на лоста (фиг. 17) и скобата на лоста (фиг. 18). Лостовият микрометър, за разлика от конвенционалния гладък микрометър, в допълнение към основната скала и нониусната скала, има устройство за отчитане на показалеца със стойност на разделяне 0,001 или 0,002 mm и няма устройство за осигуряване на постоянна сила на измерване (затварянето на силата е създаден от силата на механизма на четящата глава на показалеца). Границите на измерване на скалата на четящата глава са ±0,02 mm или ±0,03 mm.

Лостовите скоби, за разлика от лостовите микрометри, нямат микрометърна глава. Те са предназначени само за относителни измервания, т.е. Преди измерване скобата се настройва на размера според блока от габарити. Стойността на разделението на стрелката за отчитане е 0,002 mm, границите на измерване на скалата са ± 0,08 или ± 0,14 mm.


Фиг. 18 Лостов микрометър

Показващи устройства

много измервателни уредиса оборудвани измервателни уредипод формата на индикаторни глави за циферблат (с зъбна трансмисия). Думата "индикатор" латински произход. Преведено на руски означава указател, определител. Индикаторната глава е указателно устройство (фиг. 19). Стойността на скалното деление е 0,01 mm, границите на измерване на скалата са 0 – 5 или 0 – 10 mm.

Такива индикатори са оборудвани, например, с централни уреди (биенови уреди), уреди за отвор, скоби (фиг. 20), различни стелажи(фиг. 21).

Фиг.19 Индикаторна глава

Ориз. 20 Индикаторна скоба

Ориз. 21 Стойкии

1 - основа, 2 - предметна маса за инсталиране на продукта; 3-колона; 4 - скоба;

5 - винт за закрепване на измервателната глава; 6 - маховик за преместване на скобата (багажник), 7 - винт на скобата на скобата; 8 - гайка; 9 - прът; 10 - скоба;

11 - затягащ винт; 12 - държач; 13 - винт за закрепване на държача; 14 - пружинен пръстен; 15 - микроподаващ винт за прецизно монтиране на измервателната глава към размера

Измервателни машини

В измервателните лаборатории измервателните машини се използват за точни измервания на големи дължини, като се използват абсолютни или сравнителни методи (фиг. 22). Произвеждам битови измервателни машини с обхват на измерване 1, 2 и 4 м ( вътрешни размери 200 mm по-малко). Стойността на разделението на най-точната скала на оптимометъра, инсталиран на машината, е 0,001 mm.

Ориз. 22 Машини за изпитване и измерване

1 – основа, 2 – опора, 3 – стелажи, 4 – измервателна маса,

Хоризонталният ъгъл се измерва с помощта на метод. При измерване на няколко ъгъла, които имат общ връх, се използва кръговият метод.

Работата започва с инсталиране на теодолит над центъра на знака (например колче), закрепване на горната част на ъгъла и целите за наблюдение (крайъгълни камъни, специални маркировки на стативи) в краищата на страните на ъгъла.

Монтаж на теодолит в работна позиция се състои от центриране на устройството, нивелиране и фокусиране на телескопа.

Центриранеизвършва се с помощта на отвес. Поставете статива върху колчето така, че равнината на главата му да е хоризонтална и височината да съответства на височината на наблюдателя. Фиксирайте теодолита върху статив, закачете отвес на куката на монтажния винт и след като го разхлабите, преместете теодолита по главата на статива, докато върхът на отвеса се изравни с центъра на колчето. Точността на центриране с резбов отвес е 3 – 5 mm.

С помощта на оптичен отвес на теодолит (ако теодолитът има такъв) първо трябва да извършите нивелиране и след това центриране. Точността на центриране на оптичния отвес е 1 – 2 mm.

ИзравняванеТеодолитът се извършва в следния ред. Чрез завъртане на алидадата настройте нейното ниво по посока на двата повдигащи винта и чрез завъртането им в различни посоки доведете нивелира до нулевата точка. След това алидадата се завърта на 90º и третият повдигащ винт отново довежда мехурчето до нулевата точка.

ФокусиранеТелескопът се извършва "от око" и "от обекта". Чрез фокусиране “на око”, чрез завъртане на диоптричния пръстен на окуляра се постига ясен образ на мерника. Чрез фокусиране „върху обекта“ и завъртане на тресчотката се постига ясен образ на наблюдавания обект. Фокусирането трябва да се извърши така, че когато главата на наблюдателя се разклати, изображението да не се движи спрямо щрихите на решетката от нишки.

Измерване на ъгъл с помощта на метод.Приемът се състои от два полуприема. Първо полувремеизвършва се с вертикален кръг, разположен отляво на телескопа. След като закрепите крайника и разкопчаете алидадата, насочете телескопа към правилната визирна цел. След като наблюдаваният знак попадне в зрителното поле на телескопа, фиксиращите винтове на алидадата и телескопа се затягат и с помощта на насочващите винтове на алидадата и телескопа центърът на решетката от нишки се насочва към изображението на знака и се отчита в хоризонтален кръг. След това, след като сте отделили тръбата и алидадата, насочете тръбата към лявата визирна цел и направете второто отчитане. Разликата между първото и второто отчитане дава стойността на измерения ъгъл. Ако първото четене е по-малко от второто, тогава към него се добавят 360º.

Вторият полуприем се извършва с вертикален кръг, разположен вдясно, за което тръбата се премества през зенита. За да се гарантира, че показанията се различават от тези, взети при първия полуприем, циферблатът се измества с няколко градуса. След това измерванията се извършват в същата последователност, както в първата полустъпка.

Ако резултатите от измерването на ъгъла в полумерки се различават с не повече от двойна прецизност на инструмента (т.е. 1 ¢ за теодолит T30), изчислете средната стойност, която се приема като краен резултат.

Концепцията за измерване с помощта на кръгови техникиняколко ъгъла, които имат общ връх. Една от посоките се приема за начална. Алтернативно, по посока на часовниковата стрелка, с кръг отляво, насочете телескопа към всички наблюдавани цели и вземете показания. Последното насочване се извършва отново в първоначалната посока. След това, премествайки тръбата през зенита, всички посоки се наблюдават отново, но навътре обратен ред- обратно на часовниковата стрелка. От показанията на кръга отляво и кръга отдясно се намират средните стойности и от тях се изважда средната стойност на първоначалната посока. Вземете списък с посоки - ъгли, измерени от първоначалната посока.