Робота з штриховим метром МШ1Р
Вимірювання довжини за допомогою МШ1Р здійснюється шляхом прикладання або накладання на відрізок довжини, що вимірюється. Величина виміряної довжини отримується як різниця відліків за шкалою метра. Відліки знімаються за допомогою луп. При накладанні МШ1Р на відрізок, що вимірюється, необхідно, щоб скошені грані метра були паралельні осі відрізка або осі шкали, що перевіряється (під віссю шкали мається на увазі пряма, яка проходить через середину або кінці однакових штрихів шкали). Якщо відрізок, що вимірюється, обмежено двома штрихами, то його довжина являє собою відстань між осями цих штрихів і визначається за формулою:
, (7)
де a,b,c,d – відліки по правому і лівому краях І та ІІ штрихів. Ці відліки бажано знімати двом споглядачам одночасно.
При точних вимірюваннях слід користуватися шкалою з ціною поділки 0,2 мм. Оцінюючи десяті долі інтервалу візуально отримуємо відлік із точністю до 0,02 мм. Виконавши один такий прийом, тобто знявши всі чотири відліки, лінійку дещо зсувають в повздовжньому напрямку і знімають другу серію відліків.
 |
Рис. 3. Схема зняття відліків при виконанні компарування
Кількість прийомів визначається бажаним ступенем точності результатів вимірювання. Середнє арифметичне значення вимірюваної відстані визначається за формулою:
, (8)
де Sl – сума результатів кожного прийому,
n – кількість прийомів.
При врахуванні теплового впливу на прилад необхідно фіксувати його температуру після першого і останнього прийомів вимірювання (t°1 і t°n С) та знайти середню температуру: tcеp = (t°1 + t°nС)/2. (9)
Потім довжину метра при t = 20°С приводять до середньої температури і отримують довжину метра Lcеp(t).
Довжина метра при температурі t = 20°С і рівняння для перерахування його довжини на середню температуру зазначені в атестаті.
Середнє арифметичне (lcеp(t)) вимірювального відрізку з урахуванням теплового впливу визначається за формулою:
. (10)
Оцінка точності вимірювань визначається на основі теорій похибок. Середня квадратична похибка (m) одного вимірювання (прийому) даного ряду дорівнює:
, (11)
де V – відхилення кожного значення від середнього арифметичного значення величини, що вимірюється,
n – число вимірювань (прийомів).
Середня квадратична похибка (М) результату вимірювання (середнього арифметичного) дорівнює:
. (12)
Приклад
Нижче наведено приклад визначення відстані даним методом. Результати вимірювань наведено в таблиці 1. Вимірювання проводилися МШ1Р № 1596. Його рівняння для шкали з ціною поділки 0,2 (взяте з атестата):
L(1596) t = 999,98 + 0,0185×(t – 20°С). (13)
Середня температура, при якій проводились вимірювання, буде:
t°=(t°1 + t°nС) / 2 = (17,3 + 17,5)/2 = 17,4°С,
звідси L(1596) 17,4° = 999,98 + 0,0185×(17,4 – 20) = 999,93 мм.
Вимірювана довжина
, тобто
lсер(17,4°C) = 400,11 ± 0,02 мм.
Сумарна похибка вимірювання, яка визначає точність вимірювання приладу, складається із двох основних похибок – похибки при нанесенні шкали лінійки і похибки відліків.
При достатніх навичках в роботі з точними вимірювальними пристроями відлік по МШ1Р може бути прийнятий із точністю 0,02 мм. В цьому випадку сумарна похибка вимірювання при вимірюванні довжин близьких до метра не буде перевищувати 0,05 мм, якщо вимірювання виконується в декілька прийомів (3 – 5).
В цих же умовах при вимірюванні довжин до 0,5 м сумарна похибка вимірювання не буде перевищувати 0,03 мм.
При визначенні відстані між сторонами кінцевої міри (наприклад, відстані між сторонами чорного прямокутника на білому фоні) відліки, взяті за шкалами, являють собою значення вимірюваної величини. В цих випадках розрахункова робота зводиться до визначення середнього арифметичного вимірюваної величини (з урахуванням температурного впливу) та сумарної похибки вимірювання.
При більш грубому визначенні відстані доцільно користуватися шкалою ділення із ціною ділення 1 мм. Штриховий метр при цьому прикладається або накладається відрізок вимірюваної довжини таким чином, щоб початковий штрих шкали МШ1Р і кінець відрізку становили продовження одне одного. Довжиною вимірюваного відрізку є відлік за шкалою МШ1Р.
Для запобігання викривлення вимірюваної величини через паралакс при всіх методах вимірювання візирні вісі луп відліку повинні бути перпендикулярні площині, в якій лежить вимірюваний відрізок.
Таблиця 8
Результати вимірювань
| № прийому | T°1 і t°n | Штрих І | Штрих ІІ | 
| 
| 
| ||||
| Відлік по лівому краю а | Відлік по правому краю b | 
| Відлік по лівому краю c | Відлік по правому краю d | 
| |||||
| 17,3 | 3,34 | 3,60 | 3,47 | 403,44 | 403,74 | 403,59 | 400,12 | - 0,02 | 0,0004 | |
| 15,10 | 15,38 | 15,24 | 415,26 | 415,60 | 415,43 | 400,19 | + 0,05 | 0,0025 | ||
| 128,48 | 128,74 | 128,61 | 528,56 | 528,86 | 528,71 | 400,10 | - 0,04 | 0,0016 | ||
| 1,66 | 1,92 | 1,79 | 401,84 | 402,10 | 401,97 | 400,18 | + 0,04 | 0,0016 | ||
| 17,5 | 84,28 | 84,52 | 84,40 | 484,36 | 484,66 | 484,51 | 400,11 | - 0,03 | 0,0009 | |
| lсер= =400,14 | SV=0 | SV2= =0.007 |
= ±0,0418 мм;
мм.
Список літератури
1. Саранча Г . А . Метрологія , стандартизація , відповідність, акредитація та управління якістю/ Саранча Г . А .- К.: Центр навчальної літератури, 2006. – 672 с.
2. Г .А. Саранча Метрологія , стандартизація та управління якістю:[підручник]/ Г .А. Саранча Г .К. Якимчук - К.: Основа, 2004 - 376с.
3. Бичківський Р.В. Метрологія , стандартизація , управління якістю та сертифікація / Бичківський Р.В., Столярчук П. Г ., Гамула П.Р. - Львів: Вид-во Національного університету «Львівська політехніка», 2004. – 560 с.
4. Бойко Т. Г . Основи стандартизації: [навчальний посібник]/ Бойко Т. Г . - Львів: Вид-во Національного університету «Львівська політехніка», 2004. – 250 с.
5. Небылов Н. А., Серебряков Б. И. Допуски на изготовление и монтаж строительных конструкций/ Небылов Н. А., Серебряков Б. И - Л.: Стройиздат, 1967. - 125с.