Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Кафедра “Метрология и приборостроение”

Точность измерительных приборов

Методические указания к лабораторным работам

Омск 2007

Авторы: Глухов Владимир Иванович, д.т.н., профессор кафедры «Метрология и приборостроение»

Мартемьянов Денис Борисович, старший преподаватель кафедры «Метрология и приборостроение»

Рассмотрен лабораторный практикум по специальной дисциплине “Точность измерительных приборов” позволяющий закрепить знания теоретического курса дисциплины, приобрести профессиональные практические навыки по калибровке, т.е. по экспериментальной оценке погрешностей измерительных преобразователей и измерительных приборов.

Печатается по решению редакционно – издательского совета Омского государственного технического университета.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

В лабораторный практикум по специальной дисциплине “Точность измерительных приборов” входят восемь лабораторных работ:

№ 1 Исследования погрешностей прибора в виде непрерывной

функции способом наименьших квадратов с. 6

№ 2 Юстировка чувствительности измерительного

преобразователя с. 13

№ 3 Исследование точности направляющих поступательного

перемещения на плоских пружинах с. 19

№ 4 Калибровка погрешностей показаний измерительного

преобразователя с. 24

№ 5 Исследование нелинейности функции преобразования

кулисного преобразовательного элемента с. 30

№ 6 Юстировка начального положения измерительного

преобразователя с. 36

№ 7 Метрологическая аттестация погрешностей контрольного

приспособления с. 42

№ 8 Оценка неопределённости косвенного метода измерения

по типу А с. 49

Цель лабораторного практикума – закрепление знаний теоретического курса дисциплины, приобретение профессиональных практических навыков по калибровке, т.е. по экспериментальной оценке погрешностей измерительных преобразователей и измерительных приборов.

Поставленная цель практикума может быть достигнута только при строгом выполнении методических указаний по каждой лабораторной работе, особой чистоте, тщательности и аккуратности выполнения калибровочных работ по оценке погрешностей, которые составляют десятые доли цены деления или минимальной дискретности отсчета. Поэтому лабораторные работы должны выполняться студентом в индивидуальных белых трикотажных перчатках и белом халате.

Лабораторные работы выполняются в лаборатории “Измерительные приборы в машиностроении” кафедры “Метрология и приборостроение” персонально или группами в 2…3 студента в последовательности номеров работ. Каждая работа рассчитана на 2 академических часа. К работам необходимо самостоятельно подготовиться накануне занятий по методическим указаниям, полученным в учебном фонде библиотеки университета. Для составления отсчетов следует получить на кафедре журнал лабораторных работ.

Порядок выполнения лабораторных работ студентом:

1 Одеть свежий белый халат и чистые перчатки до начала занятия, приготовить методические указания и журнал.

2 Приветствовать преподавателя и учебного мастера вставанием.

3 Получить у учебного мастера необходимые приборы, оборудование и материалы.

4 Пройти у преподавателя рейтинговых контроль готовности к занятию путём ответов на 3…4 вопроса для контроля знаний в методических указаниях, получить разрешение на выполнение работы.

5 Выполнить основную часть лабораторной работы, руководствуясь методическими указаниями, защитить её и получить рейтинговую оценку.

6 Выполнить дополнительную исследовательскую часть работы по предлагаемой в методических указаниях тематике или по инициативной тематике, составленной при подготовке к занятию, защитить её и получить дополнительную рейтинговую оценку.

7 Сдать учебному мастеру полученные материалы, оборудование и приборы в исправном состоянии за (5…10) минут до окончания занятия.

8 Снять белый халат, перчатки и аккуратно сложить их в пакет.

9 Покинуть лабораторию с разрешения преподавателя.

Содержание отчёта о лабораторной работе

1 Название лабораторной работы, задание, перечень средств измерений и оборудования, типы и номера.

2 Условия измерения: время и температура воздуха в начале и конце измерения, наличие вибраций, освещенность, солнце, относительная влажность, атмосферное давление.

3 Метрологические характеристики средств измерений.

4 Принципиальные схемы средств измерений.

5 Графики аттестации средств измерений.

6 Протоколы калибровки средств измерений.

7 Графики погрешностей.

8 Результаты анализа из расчетов погрешностей.

9 Результаты дополнительных исследований.

10 Заключение.

Основные правила выполнения высокоточных измерений:

- знать теоретические основы точности, термины и определения;

- знать принцип действия и устройство прибора;

- измерять только в перчатках;

- готовить прибор к измерениям – проверять крепление измерительных наконечников; уменьшать люфт и зазоры в подвижных регулируемых соединениях до минимальных значений, не вызывающих увеличения измерительного усилия, смазывать их индустриальным маслом; крепить прибор в стойке за утолщение корпуса; очистить измерительные поверхности; настроить прибор на ноль – т.е. на начало отсчета входного сигнала; проверить погрешность обратного хода прибора;

- готовить концевые меры для калибровки приборов – очистить их измерительные поверхности; для составления блоков набирать минимальное количество концевых мер (не более четырёх) с расположением цифровой индикации размеров длины на левую сторону блока или на верхней поверхности для низких концевых мер; притирать меру меньшего размера к мере большего размера только полностью совмещая их измерительные поверхности и совершая возвратно-поступательные движения верхней меры относительно нижней с амплитудой (5…7) мм вдоль длинной стороны концевых мер и усилием прижима (5…10) Н до схватывания мер (5…7 движений), притирать меры только на столе и на салфетке; не держать меры в руках больше необходимого времени – из-за нагрева теплом рук теряется их точность, следует давать такое же время на остывание;

- при измерении и настройке прибора пользоваться арретиром; не допускать увеличения измерительного усилия больше нормируемого; не допускать свободного падения измерительного наконечника на объект измерения;

- получить навык точного отсчёта десятых долей деления шкалы;

- не забывать, что шкалы приборов хранят единицу величины (длины или угла); относитесь к приборам также бережно, как к мерам;

- помнить, что достоверность измерительной информации зависит от точности измерительных приборов!

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ИССЛЕДОВАНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ ПРИБОРА В ВИДЕ НЕПРЕРЫВНОЙ ФУНКЦИИ СПОСОБОМ НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ