Меню

Что такое пределы измерения линейки



§ 7. Измерительные приборы. Цена деления. Точность измерений

Приступая к измерениям, необходимо прежде всего подобрать приборы с учетом их пределов измерений. Пределы измерения — это минимальное (нижний предел) и максимальное (верхний предел) значения шкалы прибора. Чаще всего предел измерения один, но может быть два. Например, линейка (рис. 37) имеет один предел (верхний). Он равен 25 см. У термометра (рис. 38) два предела: верхний предел измерения температуры равен +50 °С; нижний предел измерения — -40 °С.

На рисунке 39 изображены три линейки с одинаковыми верхними пределами (25 см). Но эти линейки измеряют длину с различной точностью. Наиболее точные результаты измерений дает линейка 1, менее точные — линейка 3. Что же такое точность измерений и от чего она зависит? Для ответа на эти вопросы рассмотрим сначала цену деления шкалы прибора.

Цена деления — это значение наименьшего деления шкалы прибора.

Чтобы определить цену деления шкалы, необходимо: выбрать два соседних значения, например 3 см и 4 см, на шкале линейки (см. рис. 39);

подсчитать число делений (не штрихов!) между этими значениями; на линейке 1 (см. рис. 39) число делений между значениями 3 см и 4 см равно 10;

вычесть из большего значения меньшее (4 см — 3 см = 1 см) и полученный результат разделить на число делений.

Полученное значение и будет ценой деления шкалы прибора. Обозначим ее буквой С.

C1 = 1 см : 10 дел = 0,1 см/дел

C2 = 1 см : 5 дел = 0,2 см/дел

C3 = 1 см : 2 дел = 0,5 см/дел

Точно так же можно определить и цену деления шкалы мензурок 1 и 2 (рис. 40). Цена деления шкалы мензурки 1:

Цена деления шкалы мензурки 2:

Измерим один и тот же объем мензуркой 1 и мензуркой 2. Исходя из показаний шкалы объем воды в мензурке 1:

V = 35 мл.

Из показаний шкалы мензурки 2:

V = 37 мл.

Понятно, что точнее измерен объем воды мензуркой 2, цена де- ления которой меньше (1 мл/дел

Рис. 42

  1. Определите:
    1. цену деления каждой шкалы транспортира, изображенного на рисунке 42;
    2. значение угла ВАС, используя каждую шкалу. Укажите точность измерения угла ВАС в каждом случае.
  2. Определите цену деления шкалы часов, если между делениями, соответствующими значениям 15 мин и 30 мин, имеется 3 деления.
  3. Температура воздуха в комнате t = 16°С. После того как протопили печь, столбик комнатного термометра поднялся на 4 деления. Определите, какая температура воздуха установилась в комнате, если цена деления термометра С = 2,0°С/дел.
  4. Какую температуру показывает термометр (рис. 43). С какой точностью можно измерять температуру данным термометром?

    Рис. 43
    На рисунке 44 представлены четыре мензурки. Определите цену деления каждой мензурки и объемы жидкостей, налитых в них.

    Рис. 44
    Определите, одинаковые ли объемы жидкостей налиты в мензурки (рис. 45). Какая из мензурок позволяет определить объем жидкости с большей точностью?

    Источник

    Измерительные линейки, штангенинструмент и микрометрические инструменты

    Измерительные линейки, штангенинструмент и микрометрические инструменты

    Измерительные линейки

    Измерительные линейки (рис. 1.7) относятся к штриховым мерам и предназначены для измерения размеров изделий 14. 18 квалитетов точности прямым методом.

    Они предназначены для измерений высот, длин, диаметров, глубин в различных отраслях промышленности, в том числе и в машиностроении. Их основное преимущество — простота конструкции, низкая стоимость, надежность и простота в измерении. Измерение производят прикладыванием линейки к измеряемому объекту, чаще всего совмещая нулевой штрих линейки с краем детали. Отсчет по шкале на другом краю детали дает искомый результат измерения. Но это не обязательно. Так, например, при измерении диаметра отверстия снимаются два показания: с одной стороны отверстия и с другой. Вычитая из большего значения меньшее, получаем размер диаметра.

    Конструкции линеек однотипны. Они представляют собой металлическую полосу шириной 20. 40 мм и толщиной 0,5. 1,0 мм, на широкой поверхности которой нанесены деления. Линейки изготавливают с одной или двумя шкалами, с верхними пределами измерений 150, 300, 500 и 1 000 мм и ценой деления 0,5 или 1 мм. Линейки с ценой деления 1 мм могут иметь на длине 50 мм от начала шкалы полумиллиметровые деления.

    Рис. 1.7. Линейки металлические

    Допускаемые отклонения действительной общей длины шкалы линеек от номинального значения находятся в пределах +(0,10. 0,20) мм в зависимости от общей длины шкалы, а отдельных подразделений— не более ±(0,05. 0,10) мм.

    Поверку (калибровку) линеек, т. е. определение погрешности нанесения штрихов, производят по образцовым измерительным линейкам, которые называются штриховыми мерами. Погрешность такого сравнения не превышает 0,01 мм.

    Штангенинструмент

    Предназначен для абсолютных измерений линейных размеров наружных и внутренних поверхностей, а также для воспроизведения размеров при разметке деталей.

    К нему относятся штангенциркули (рис. 1.8), штангенглубино- меры и штангенрейсмасы.

    Основными частями штангенциркуля являются штанга-линейка с делениями шкалы 1 мм и перемещающаяся по линейке шкала-нониус 5. По штанге-линейке отсчитывают целое число миллиметров, а по нониусу— десятые и сотые доли миллиметра.

    По основной линейке 1 с неподвижными губками 2 перемещается рамка 3 с подвижными измерительными губками. Для плавного перемещения рамки по штанге-линейке предусмотрено микрометрическое устройство 7, состоящее из хомутика, зажима и гайки микрометрической подачи. На подвижной рамке установлен стопорный винт 4. Для измерения глубины отверстий пазов и других внутренних элементов деталей используется линейка глубиномера 6.

    Для отсчета с помощью нониуса сначала определяют по основной шкале целое число миллиметров перед нулевым делением нониуса. Затем добавляют к нему число долей по нониусу в соответствии с тем, какой штрих шкалы нониуса ближе к штриху основной шкалы (рис. 1.8, г).

    Основные типы нониусов (I—IV) представлены на рис. 1.9.

    Основными характеристиками нониуса являются величина отсчета по нониусу (цена деления нониуса) а и модуль нониуса у, которые определяются по следующим формулам:

    где i — цена деления основной шкалы, мм; n — число делений нониуса; l — длина шкалы нониуса мм.

    Рис. 1.8. Конструкция штангенциркулей:

    а — типа ШЦ-1; б — типа ШЦ-П; в — типа ШЦ-Ш; г — отсчет по нониусу; 7 — штанга-линейка; 2 — измерительные губки; 3 — рамка; 4 — винт зажима рамки; 5 — нониус; 6 — линейка глубиномера; 7 — рамка микрометрической подачи

    Наибольшее распространение получили нониусы с точностью отсчета 0,1; 0,05; 0,02 мм. Основные метрологические характеристики штангенинструментов, применяемых в машиностроении, представлены в табл. 1.2.

    ГОСТ 166—89 предусматривает изготовление и использование трех типов штангенциркулей: ШЦ-1 с ценой деления 0,1 мм, ШЦ-П с ценой деления 0,05 мм и 0,1 мм, ШЦ-Ш с ценой деления 0,05 и 0,1 мм. Кроме того, на заводах применяют ранее изготовленные штангенциркули с ценой деления нониуса 0,02 мм, а также индикаторные штангенциркули с ценой деления индикатора 0,1; 0,05; 0,02 мм.

    В штангу индикаторного штангенциркуля (рис. 1.10) вмонтирована зубчатая рейка 2, по которой перемещается зубчатое колесо 3 индикатора, закрепленного на рамке 1. Перемещение зубчатого колеса передается на стрелку индикатора, показывающую единицы, десятые и сотые доли миллиметра.

    Для линейных измерений в последнее время применяют также штангенинструменты с электронным цифровым отсчетом (рис. 1.11). В этих приборах вдоль штанги также располагается многозначная мера, по которой отсчитывается величина перемещения подвижной рамки. В качестве многозначной меры используются фотоэлектрические или емкостные преобразователи. Большинство штангенинструментов с электронным отсчетным устройством имеют возможность представления результата измерения непосредственно на шкалу прибора либо на подключаемый к нему микропроцессор. Цена деления таких приборов составляет 0,01 мм.

    Штангенглубиномеры (ГОСТ 162 — 90) (рис. 1.12) принципиально не отличаются от штангенциркулей и применяются для измерения глубины отверстий и пазов. Рабочими поверхностями штангенглубииомеров являются торцовая поверхность штанги-линейки 1 и база для измерений — нижняя поверхность основания 4. Для удобства отсчета результатов измерений, повышения точности и производительности контрольных операций в некоторых типах штангенглубииомеров вместо нониусной шкалы предусматривается установка индикатора часового типа с ценой деления 0,05 и 0,01 мм.

    Штангенрейсмасы (ГОСТ 164—90) (рис. 1.13) являются основными измерительными инструментами для разметки деталей и определения их высоты. Они могут иметь дополнительный присоединительный узел для установки измерительных головок параллельно или перпендикулярно плоскости основания.

    Рис. 1.9. Типы нониусов

    Таблица 1.2. Основные метрологические характеристики штангенинструментов

    Измерительное средство

    Цена деления шкалы, мм

    Диапазон показаний шкалы, мм

    Пределы измерений инструмента, мм

    Предельные погрешности инструмента, мкм

    Источник

    Классификация по пределам и диапазонам измерения

    Классификация по пределам и диапазонам измерения

    • Очень важной характеристикой всех измерительных приборов является, во-первых, определение их пригодности для предполагаемой цели, пределов измерения, то есть минимальных и максимальных значений, которые могут быть измерены этим измерительным прибором. Нижний и нижний пределы измерения ограничивают диапазон измеряемых значений, определяемых этим прибором. Этот диапазон называется диапазоном измерения.

    Для многих измерительных приборов нижний предел измерения равен нулю, поэтому он часто характеризуется сокращением верхнего предела, а не диапазона измерения в качестве предела измерения . Если нижний предел измерения равен нулю, диапазон измерения отображается как O — N (единица измерения). Например, О — 5 кг. 1-100А и т. Д. В некоторых случаях, если нижний предел измерения не равен нулю, диапазон измерения обозначается следующим образом: 25-50 мм, 10-1000 Ом и т. Д.

    Контроль отклонений расположения поверхностей в производственных условиях осуществляют с помощью проходных комплексных калибров. Людмила Фирмаль

    Строго говоря, для многих приборов со шкалой 0 нижний предел измерения фактически не равен нулю. Точность измерения малых значений значительно снижается, поэтому нижний предел рабочей части шкалы должен быть определенным значением, составляющим 20-30% от верхнего предела. Многие приборы имеют устройства, которые могут изменять диапазон измерений в очень широком диапазоне. В этих случаях должен быть описан общий диапазон измерений, охватываемый измерительным устройством, и отдельные диапазоны, часто называемые отказом термина поддиапазон.

    Есть три способа разделить общий диапазон на отдельные диапазоны. 1. Для каждого диапазона нижний предел измерения остается нулевым. Например, общий диапазон измерения 0-100 можно разделить на диапазон 0-0,1. 0-1; 0-10 и 0-100. 2. Общий диапазон делится на ряд равных последовательных диапазонов. Например, общий диапазон 0-5 делится на диапазон 0-1. 1-2; 2-3; 3-4; 4-5. 3. Как и во втором варианте, общий диапазон делится на последовательные диапазоны, но пределы измерения частично перекрываются. Например, общий диапазон 10-15000 делится на диапазон 10-150. 100-1500 и 1000-15000.

    • Теперь, если принимается во внимание только верхний предел измерения, давайте вернемся к проблеме неточностей или недостатков в характеристиках диапазона измерения. Многодиапазонное измерительное устройство может характеризоваться только верхним пределом измерения, если нет сомнений в том, что разделение на различные диапазоны выполняется в соответствии с первым методом. Однако, поскольку некоторые измерительные устройства имеют ненулевые шкалы, к характеристикам таких измерительных устройств следует подходить с осторожностью.

    Для таких измерительных приборов обязательно отображать пределы диапазона измерения. Отображение только верхнего предела измерения привело к тому, что слова, сокращенные как предел измерения или предел , стали называть диапазон измерения. Такие выражения даже появились в технической литературе и нормативных документах. Ограничения (например, устройство , предел ожидания 10, ошибка не превышает 0,1 или изменение инструкций с ограничением 100 e превышает 1%) Давайте проанализируем их (формула: мультилимитное измерительное устройство ) ошибка в этом термине наиболее выражена, когда мы говорим двухлимитный.

    По виду контролируемой поверхности калибры подразделяют па калибры для контроля внутренней резьбы и калибры для контроля наружной резьбы. Людмила Фирмаль

    Это означает двухдиапазонное измерительное устройство с двумя пределами измерения. Предел измерения. При пределе 10 погрешность измерения не превышает 0,1 или При пределе 100 показание не превышает 1% . Это означает, что верхний предел измерения находится в диапазоне 10 (или 100). Для инструментов диапазона вы можете видеть, что характеристика (ошибка или изменение в чтении) относится ко всему включенному диапазону.

    Вышеприведенное выражение следует понимать так, чтобы оно было точным и грамматически правильным, и чтобы показанные характеристики относились только к ограниченному отображению. Многополосные характеристики прибора имеют свои преимущества и недостатки. Преимущество состоит в том, что один многополосный счетчик заменяет несколько однополосных счетчиков. Это дороже, чем каждая отдельная полоса, но дешевле, чем любое одноканальное устройство, которое оно заменяет. Кроме того, нет необходимости удалять одно устройство и устанавливать на его место другое устройство.

    Для хранения многополосного счетчика требуется гораздо меньше места, чем для однополосного счетчика. Недостатки многодиапазонных приборов включают ненадежность получения результатов измерений по сравнению с однополосными приборами из-за наличия различных переключающих устройств, которые могут вызвать дополнительные ошибки. , Чем шире диапазон измерений, тем сложнее отремонтировать оборудование. Калибровка таких измерительных приборов также требует времени. Поскольку между проверками невозможно предсказать каждый случай использования измерительного устройства, необходимо проверить все диапазоны.



    Изучу , оценю , оплатите , через 2-3 дня всё будет на «4» или «5» !

    Откройте сайт на смартфоне, нажмите на кнопку «написать в чат» и чат в whatsapp запустится автоматически.

    f9219603113@gmail.com


    Образовательный сайт для студентов и школьников

    Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.9219603113.com» в качестве источника.

    © Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

    Источник

    ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

    ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

    ЛИНЕЙКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

    ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

    ЛИНЕЙКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

    Measuring metal rules. Basic parameters and dimensions, Specifications

    Дата введения 01.01.77

    Настоящий стандарт распространяется на измерительные металлические линейки с пределами измерений до 3000 мм, с ценой деления 1 мм.

    Стандарт не распространяется на линейки специального назначения.

    Требования разд. 1, пп. 2.1 — 2.10; 2.14 и разд. 2б настоящего стандарта являются обязательными, другие требования — рекомендуемыми.

    (Измененная редакция, Изм. № 3).

    1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ.

    1.1. Линейки должны изготовляться со следующими пределами измерений: 150; 300; 500; 1000; 1500; 2000;3000 мм.

    Линейки должны изготовляться с двумя шкалами ( черт. 1), с одной шкалой ( черт. 2), а также с двумя шкалами, оцифровка которых направлена в противоположные стороны ( черт. 3).

    (Измененная редакция, Изм. № 1, 2,3).

    1.2. Основные размеры линеек, штрихов и числовых обозначений должны соответствовать указанным в табл. 1.

    Наименование основных размеров

    Длина миллиметровых штрихов, не менее

    Длина полусантиметровых штрихов, не менее

    Длина сантиметровых штрихов, не менее

    Высота числовых обозначений, не менее

    (Измененная редакция, Изм. № 3).

    1.3. Разница в длине миллиметровых, полусантиметровых и сантиметровых штрихов должна быть не менее 1,5 мм.

    1.4. Разноразмерность длины одноименных штрихов, а также высоты числовых обозначений не должна превышать 0,5 мм.

    Пример условного обозначения измерительной линейки с пределом измерения 300 мм:

    Линейка — 300 ГОСТ 427-75

    То же, с пределом измерения 1000 мм с двумя шкалами:

    Линейка — 1000 д ГОСТ 427-75

    (Измененная редакция, Изм. № 2).

    2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ.

    2.1. Началом шкалы линейки должна быть торцовая грань, перпендикулярная к продольному ребру линейки. Линейки за последней сантиметровой отметкой шкалы должны иметь не менее пяти добавочных миллиметровых делений. Закругленный конец линейки должен иметь для подвешивания отверстие диаметром не менее 5 мм для линеек с пределами измерений 150, 300 и 500 мм и не менее 8 мм для линеек с пределом измерения 1000 мм и более.

    Линейки с пределом измерения 1000 мм и более с двумя шкалами должны иметь вторую торцовую грань, перпендикулярную к продольному ребру линейки, и не должны иметь добавочных миллиметровых делений.

    (Измененная редакция, Изм. № 1, 3).

    2.2. Торцовая грань или торцовые грани, служащие началом линейки, должны быть прямолинейны и перпендикулярны к продольному ребру линейки. Отклонение от перпендикулярности не должно превышать ± 10 ¢. Отклонение от прямолинейности торцовой грани не должно превышать 0,04 мм для линеек с пределами измерений 150, 300 и 500 мм и 0,08 мм для линеек с пределом измерения 1000 мм и более.

    (Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

    2.3. Отклонения от номинальных значений длины шкалы и расстояний между любым штрихом и началом или концом шкалы не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

    Общая длина шкалы и расстояние между любым штрихом и началом или концом шкалы

    Источник

    Читайте также:  Измерение мощности холостого хода трансформатора

    Сравнить или измерить © 2021
    Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.