Измерение параметров деталей машин с помощью штангенинструментов

Практическая работа № 4

          Нормирование метрологических характеристик средств измерений.      

Цель работы: выполнить нормирование метрологических характеристик средств измерений.      

Теоретический материал

- упрощение записи формул и уменьшение числа допускаемых единиц;

- единая система образования кратных и дольных единиц, имеющих собственные наименования.

В основе системы СИ выбраны семь основных (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела) и две дополнительные физические единицы.

Метр равен расстоянию, проходимому светом в вакууме за 1/29979458 долю секунды.

Килограмм – единица массы, определяемая как масса между народного прототипа килограмма, представляющего цилиндр из сплава платины и иридия.

Секунда равна 9192631770 периодам излучения , соответствующего энергетическому переходу между двумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия-133.

Ампер – сила не изменяющегося тока, который, проходят по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызывал бы силу взаимодействия, равную 2*10 ^-7 Н (ньютон) на каждом участке проводника длиной 1 м.

Кельвин – единица термодинамической температуры, равная 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды, т.е. температуры, при которой три фазы воды – парообразная, жидкая и твердая – находиться в динамическом равновесии.

Моль – количество вещества, содержащего столько структурных элементов, сколько содержится в углероде-12 массой 0,012 кг.

Кандела – сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540*10¹² Гц (длина волны около 0,555мкм), чья энергетическая сила излучения в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср (ср- стерадиан).

Дополнительные единицы системы СИ предназначены и используются для образования единиц угловой скорости, углового ускорения. К дополнительным физическим величинам системы СИ относят плоский и телесный углы.

Радиан(рад)- угол между двумя радиусами окружности, длина дуги которой равна этому радиусу. В практических случаях часто используются следующие единицы измерения угловых величин:

Градус- 1°=2 /360 рад = 0,017453 рад;

Минута – 1’ = 1°/60 = 2,9088∙10^-4 рад;

Секунда – 1” = 1’/60 = 1°/3600 = 4,8481∙10^-6 рад;

Радиан – 1 рад = 57°17’45” = 57,2964° = (3,4378∙10³)’ = (2,0627∙10⁵)”.

Стерадиан (ср)- телесный угол с вершиной в центре сферы, вырезающий на её поверхности площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.

Произвольные единицы системы СИ образуются из основных и дополнительных единиц (например, скорость равномерного прямолинейного движения v=l/t, м/с).

Основные методы измерений.

Конкретные методы измерений физических величин определяются видом измеряемых величин, их размерами, требуемой точностью результата, быстротой процесса измерения, условиями, при которых проводятся измерения, и рядом других признаков. Современные методы измерений принято делить на метод непосредственной оценки и метод сравнения.

При методе непосредственной оценки численное значение измеряемой физической величины определяют непосредственно по показанию измерительного прибора (например, измерение напряжения вольтметром, силы тока – амперметром и т.д.). Быстрота процесса измерения физических величин методом непосредственной оценки делает его часто незаменимым на практике, хотя точность измерения обычно ограничена.

Метод сравнения – метод измерений, при котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Это может быть, например, измерение напряжения постоянного тока путём сравнения с ЭДС эталонного элемента. Приборы, реализующие измерение по методу сравнения, называют измерительными приборами сравнения. В отличие от приборов непосредственной оценки, удобных для получения оперативной информации, приборы сравнения обеспечивают большую точность измерения.

Виды основных методов измерения.

В зависимости от метода измерения и свойств применяемых средств измерений любые виды измерений могут выполняться либо с однократными, либо с многократными наблюдениями. Наблюдением называется единичная экспериментальная операция, итог которой – результат наблюдения – всегда имеет случайных характер и представляет собой одно из значений измеряемой величины, подлежащей совместной обработке для получения результата измерения.

По необходимой точности оценки погрешности измерений делят на следующие виды: высшей точности(прецизионные); технические измерения, в которых погрешность результата определяют характеристиками средств измерений, регламентированными условиями измерений, и оценивают до проведения измерений; контрольно-поверочные, погрешность которых не должна превышать некоторых заранее заданных значений.