поверка индикаторов часового типа с ценой деления 0,01 мм

поверка индикаторов часового типа с ценой деления 0,01 мм

1. Цель работы: изучить методику поверки и приобрести практические навыки проведения поверки индикаторов часового типа с ценой деления 0,01 мм.

2. Задачи:

– определить погрешности индикаторов часового типа;

– дать заключение о годности индикаторов часового типа.

3. Методика поверки

Поверка индикаторов часового типа проводится согласно методическим указаниям МИ 2192-92 "Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Методика поверки".

3.1.Условия поверки

При проведении поверки индикаторов должны быть соблюдены следующие условия:

 

  1. Температура воздуха в помещении – 20±5°С;
  2. Изменение температуры воздуха в течение 1 часа не более 2°С;
  3. Относительная влажность при температуре 20°С не более 80%.
  4. Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

– поверяемый индикатор и поверочное оборудование выдерживают в помещении до достижения температуры, требуемой при поверке;

– перед поверкой измерительный стержень и другие покрытые смазкой части индикаторов часового типа должны быть промыты авиационным бензином марки Б-70 по ГОСТ 1012-72 и вытерты хлопчатобумажной салфеткой; индикаторы должны быть выдержаны на рабочем месте не менее 3 ч.

При поверке с учебными целями п.3.1.1.-3.1.4. допускается не выдерживать согласно нормативным документам.

3.2. Требования безопасности

При проведении поверки должны быть соблюдены следующие требования безопасности труда: требования ГОСТ 12.3.002-80 по производственным процессам; требования ГОСТ 12.2.003-91 по оборудованию; требования ГОСТ 12.1.005-88 по воздуху рабочей зоны при температуре, соответствующей условиям поверки.

3.3. Объект поверки

Объектом поверки является индикатор часового типа по ГОСТ 577-68, к которому предъявляются следующие технические требования.

Метрологические характеристики индикаторов не должны превышать значений, указанных в табл.1, где – Δ0,1; Δ1 алгебраическая разность ординат самой высокой и самой низкой точек кривой погрешностей индикатора в пределах любого участка длиной соответственно 0,1 мм и 1 мм;

Таблица 1

 

Класс

точ-

ности

Погрешность индикатора,

мкм

Размах показаний,

мкм

Вариация

показаний,

мкм

На лю-

бом

участке

диапа-

зона,

мм

Во всем диапазоне

мм

 

 

 

Δ0,1

Δ1

Δ2

Δ3

Δ5

Δ10

Δ25

до10мм

до 10мм

0

4

8

10

10

12

15

22

3

2

1

6

10

12

15

16

20

30

3

 

 

Изменения показаний индикатора при нажиме на измерительный стержень в направлении, перпендикулярном его оси с усилием 2-2,5 Н, не должно превышать 0,5 деления шкалы для индикаторов с диапазоном измерения до 10 мм.

Наработка до первого отказа при вероятности 0,95 должна быть не менее 500 000 условных измерений.

 

3.4. Средства поверки

При проверке используется прибор ППИ-4, который обеспечивает поверку следующих параметров индикаторов:

– погрешность показаний на всем пределе измерении индикатора;

– погрешность показаний на участке в 1 мм;

– погрешность показаний на участке в 0,1 мм;

– размах показаний;

– вариацию показаний.

Прибор ППИ-4 предназначен для поверки правильности показаний индикаторов часового типа с ценой деления 0,01 мм и пределом измерений до 10 мм по ГОСТ 577-68 типа ИЧ, а также отечественных индикаторов выпуска до 1968 года и импортных индикаторов соответствующих типоразмеров.

На приборе может также проверяться взаимодействие частей индикаторов и определяться их вариация показаний, погрешность обратного хода и измерение показаний при нажиме на стержень в направлении, перпендикулярном его оси.

 

4 Метрологические характеристики прибора

Верхний предел измерения, мм                               10

Цена деления шкалы, мм        0,01

Допустимая систематическая погрешность:

на всем пределе измерения в мм        0,003

  • на любом участке в 1 мм        0,002
  • на любом участке в 0,1 мм        0,0015

Допустимая погрешность обратного хода, мм        0,001

Общее увеличение оптической системы        х 2,6

4.1. Принцип действия оптико-механического прибора ППИ-4 (рис.10) основан на согласовании скорости вращения стрелки поверяемого индикатора со скоростью вращения изображения этой стрелки. Вращение стрелки и ее изображения направлены в противоположные стороны.

Поверяемый индикатор (рис.1) устанавливают в приборе так, что его измерительный наконечник упирается в рабочую поверхность измерительного винта 11.

Лучи света от циферблата поверяемого индикатора 1, который находится в фокальной плоскости объектива 3, пройдя через прямоугольную призму 2 и объектив 3 выходят параллельным пучком. Далее, пройдя призму Дове 5 и прямоугольную крышеобразную призму 6, лучи попадают в объектив 7 зрительной трубы, который строит изображение циферблата и стрелки индикатора в плоскости окулярных сеток 8 окуляра 9.

Шаг измерительного винта 11 и передаточное отношение прецизионных зубчатых колес 4, 10 выбраны в приборе таким образом, что соотношение между. скоростями вращения призмы Дове 5 и стрелкой индикатора равно 1:2.

Рис. 1. Схема оптическая

При таком условии (и при надлежащей центрировке циферблата индикатора) изображение вращающейся стрелки индикатора, наблюдаемое с помощью .оптической системы, не вращается. Если индикатор  содержит  погрешности, изображение стрелки будет смещаться относительно окулярной шкалы в ту или другую сторону соответственно величине и знаку погрешности индикатора. Таким образом, прибор, согласно приведенной схеме, позволяет наблюдать погрешность индикатора непрерывно при вращении стрелки, что обеспечивает повышение надежности и производительности поверки индикаторов.

4.2 Прибор состоит из следующих основных узлов: узла юстировки 17 (рис. 2), коллиматора 7, осветителя 5, узла призмы Дове 10, трубы зрительной 11, электропривода 5 (рис. 3), механизма переключения 4, которые смонтированы на литом корпусе 1.

 

Рис. 2. Вид спереди (со снятой крышкой)

4.3. Узел юстировки служит для крепления индикатора с помощью зажима 21 (рис. 2) и для его установочного перемещения относительно оси оптической системы прибора при помощи ручки 4. Измерительный винт 18 монтируется на механизме юстировки и имеет установочное перемещение относительно поверяемого индикатора посредством ручки.15 (рис. 2). По конструкции механизм юстировки представляет собой полую цилиндрическую направляющую, в которой при помощи винтовой пары перемещаются подпружиненные ползуны. Пружина служит для выборки люфтов в резьбе. На стойке, крепящей поверяемый индикатор, имеется откидное приспособление 20 (рис. 2) с промежуточным измерительным стержнем, применяемым при поверке малогабаритных индикаторов.

4.4. Коллиматор 7 (рис. 2) состоит из цилиндрического корпуса, в котором размещен объектив с фокусным расстоянием 150 мм и прямоугольная призма в оправе.

Четкое изображение циферблата поверяемого индикатора достигается совмещением его с фокальной плоскостью коллиматора путем перемещения объектива вдоль оптической оси поворотом рукоятки 10 (рис..2).

Поворот призмы вокруг оси коллиматора, выполняемый при центрировке изображения циферблата индикатора осуществляется поворотом рукоятки 3 (рис.2).

4.5. Осветитель 5 (рис. 2) служит для освещения цифсрблата индикатора и представляет собой рефлектор, в который вставляется рассеиватсль и четыре электрические лампочки напряжением 6,3 В.

4.6. Узел призмы Дове представляет. собой цилиндрический корпус 10 (рис. 2), в котором помещена вращающаяся на шарико-подшипниках втулка с призмой Дове в оправе. На втулке установлены две шестерни: большая прецизионная шестерня 8 (рис 2), находящаяся в постоянном зацеплении с малой прецизионной шестерней 17 измерительного винта, приводная шестерня 9, которая находится в зацеплении с шестерней электропривода 5 (рис. 3) через промежуточную шестерню 6, установленную на механизме переключения 3 (рис. 3).

Ось вращения призмы Дове совпадает с оптической осью прибора.

Оправа призмы Дове снабжена котировочным устройством, позволяющим устанавливать отражающую грань призмы строго параллельно оси вращения.

4.7. Зрительная труба 3 (рис. 4) состоит из цилиндрического корпуса с объективом, окулярной сетки, окуляра и переходной трубы с прямоугольной крышеобразной призмой.

Оправа крышеобразной призмы, доступ к которой открывается через съемную крышку 1 (рис. 5), снабжена юстировочным устройством, позволяющим осуществлять точное совмещение проекции оси вращения призмы Дове, отклоненной под прямым углом, с центром перекрестия окулярной сети

 

Рис. 3. Вид сверху (со снятой крышкой)

Рис. 4. .Bид слева

 

Рис. 5. Вид справа

 

Объектив зрительной трубы, в качестве которого применен фотообъектив «Индустар-61», закреплен в тубусе: неподвижно так, что его фокальная плоскость совпадает с плоскостью окулярной сетки.

На окулярной сетке нанесены две системы штрихов (рис. 6).

 

Рис. 6. Окулярная сетка прибора

 

Первая система штрихов с ценой деления 0,01 мм и пределом измерения ±0,05 мм позволяет определить действительную величину и знак погрешности поверяемого индикатора. Вторая система содержит три группы штрихов и представляет собой границы полей допусков погрешности поверяемых индикаторов в соответствии с ГОСТ 577-68. Данная система штрихов применяется при поверке индикаторов на всем пределе измерения без определения числового значения погрешности.

Для установки (поворота) определенной группы штрихов относительно стрелки индикатора служит кольцо 13 (рис. 2).

Увеличение окуляра 12 (рис. 2) зрительной трубы —8*.

Резкое изображение окулярной сетки по глазу наблюдателя достигается вращением тубуса окуляра.

 

5. Подготовка к работе

5.1. После транспортировки или длительного нахождения прибора вне рабочего помещения (в футляре) он должен быть перед началом работы выдержан в рабочем помещении не менее трех часов в открытом футляре или на столе, если разность температур прибора и воздуха в помещении составляет 5—10°С , и не менее шести часов в закрытом футляре, если температура прибора ниже температуры воздуха в помещении более чем на 10° С.

5.2. После распаковки прибора проверьте его комплектность и техническое состояние в соответствии с указанием п.п. 3; 8.2.1 и 8.2.2.

5.3. Установите прибор на стол высотой 750—800 мм.

5.4. Заземлите прибор с помощью клеммы, находящейся на задней стенке прибора. Сопротивление заземления должно быть не более 0,1 Ом.

5.5. Подключите прибор к сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц.

5.6. Нажмите клавишу 3 (рис. 5), при этом должны загореться лампочки осветителя.

5.7. Отведите рукояткой 15 (рис. 2) каретку измерительного винта в правое положение, рукояткой 4 (рис. 2) каретку индикатора влево, а приспособление с промежуточным стержнем 20 в крайнее положение в сторону осветителя.

5.8. Рукоятку 2 (рис. 5)  установите в положение , соответствующее работе от руки.

5.9. Вращением рукоятки 2 (рис.3) по часовой стрелке до упора установите измерительный винт в исходное положение.

5.10 .Поворотом тубуса окуляра установите резкое изображение окулярной сетки.

5.11. Установите рукоятку 2 (рис.-2) в положение, соответствующее пределу измерения поверяемого индикатора 10 мм.

5.12. Установив циферблат поверяемого индикатора так, чтобы штрихи 0 и 50 расположились вдоль измерительной оси, вставьте индикатор гильзой в отверстие зажимного устройства 21 (рис. 2) до упора, выровняйте при помощи планки 22 (рис. 2) и закрепите зажимным винтом.

5.13. Наблюдая в окуляр зрительной трубы, установите поворотом рукоятки 4 (рис. 2) изображение шкалы индикатора примерно в середине поля зрения. Вращая рукоятку 16 (рис. 2) добейтесь минимального параллакса между изображениями сетки окуляра и шкалы индикатора. Допустимая величина параллакса 0,1 деления шкалы индикатора.

5.14. Произведите центрировку изображения индикатора. Для этого поворотом кольца 13 (рис. 2), установите пунктирное перекрестие параллельно штрихам циферблата 0—50 и 25-75. Затем, вращая рукоятки 3 и 4, совместите штрихи пунктирного перекрестия со штрихами поверяемого индикатора 0—50, 25—75. В случае необходимости можно вращать циферблат индикаторной головки.

 

6. Порядок поверки

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВСЕХ ПАРАМЕТРОВ ИНДИКАТОРНЫХ ГОЛОВОК НА ВСЕХ УЧАСТКАХ ПРОИЗВОДИТСЯ МНОГОКРАТНО (п=3).

6.2. Определение погрешности показаний на всем пределе измерений индикатора

а) установите рукоятку 2 (рис 5) в положение, соответствующее работе от руки;

б)установите переключатель 1 (рис. 3) в нижнее положение (2—10), нажав на кнопку 2 (рис.4);

в) вращая рукоятку 2 (рис. 3) против часовой стрелки до упора наблюдайте в окуляр наибольшее отклонение стрелки в обе стороны (вправо и влево).

Измеренное по окулярной шкале с ценой деления 0,01 мм наибольшее отклонение стрелки соответствует наибольшей погрешности показаний поверяемого индикатора при прямом ходе его измерительного стержня; результат измерения запишите в протокол;

г) вращайте рукоятку 2 в обратном направлении (по часовой стрелке) до упора, также наблюдайте наибольшее отклонение стрелки вправо и влево.

Максимальные значения отклонения, которые соответствуют наибольшей погрешности показаний индикатора при обратном ходе, запишите в протокол;

д) погрешность индикатора на всем его пределе измерений определите как сумму наибольших абсолютных значений положительных и отрицательных погрешностей, зафиксированных при прямом или обратном ходе  измерительного стержня.

6.3. Определение погрешности показаний на участке в I мм

Этой поверке подвергаются индикаторы, поверенные согласно п.6.2, погрешность которых не превышает допускаемых значений по ГОСТ 577-68.

а) Установите рукоятку 2 (рис. 5) в положение, соответствующее работе от руки;

б) установите переключатель 1 (рис. 3) в верхнее положение (1);

в) поворачивая рукоятку 2 (рис. 3) против часовой стрелки до упора, наблюдайте по окулярной шкале отклонения изображения стрелки индикатора в обе стороны (вправо и влево) и запишите показания (наименьшее и наибольшее), соответствующее предельному ее размаху;

г) нажмите кнопку 2 (рис. 4), освободив ограничитель хода измерительного винта через 1 мм;

д) повторите операции п.п. «в» и «г» для последующих участков в 1 мм до верхней границы предела измерения;

е) вращая рукоятку 2 (рис. 3) в обратном направлении (по часовой стрелке) до упора и повторяя операцию п.п. «г» и «д», запишите наименьшие и наибольшие значения  погрешностей показаний индикатора на всех участках в 1 мм при обратном ходе измерительного стержня;

ж) погрешность показаний индикатора на участке в 1 мм определите по результатам записи (п.п. «в» и «г»), как сумму наибольших абсолютных значений положительных и отрицательных погрешностей, зафиксированных на данном участке измерения при прямом или обратном ходе измерительного стержня.

 

 

6.4. Определение погрешности наказаний нa участке в 0,1 мм

6.4.1. Установите рукоятку 2 (рис. 5) в положение, соответствующее работе от руки.

6.4.2. Установите кнопку. 1 (рис.3) в верхнее положение (1).

6.4.3. Вращая рукоятку 2 против часовой стрелки, установите деление, соответствующее началу поверяемого, участка в верхней части поля зрения и совместите его с вертикальной пунктирной линией перекрестия.

6.4.4. Поворачивайте ручку 2 против часовой стрелки до тех пор, пока изображение циферблата индикатора повернется на 10 делений и наблюдайте отклонения стрелки в обе стороны.

6.4.5. По окулярной шкале определите числовое значение наибольшего отрицательного и положительного отклонения стрелки и запишите в протокол.

6.4.6. Поворачивайте ручку 2 по часовой стрелке в исходное положение (на 10 делений) и повторите операцию п.6.4.5 при обратном ходе измерительного стержня.

6.4.7. Погрешность показаний на участке в 0,1 мм определите по результатам записи, указанной в п. 6.4.5. и п. 6.4.6, как сумму наибольших абсолютных значений положительных и отрицательных погрешностей, зафиксированных на данном участке измерения при прямом или обратном ходе измерительного стержня.

6.5. Определение размаха показаний

6.5.1. Установите рукоятку 2 (рис. 5) в положение соответствующее работе от руки.

6.5.2. Вращая рукоятку 2 (рис.З), установите стрелку индикатора в начале предела измерения.

6.5.3. Арретируйте индикатор 5 раз наблюдая через окуляр его показания, запишите их.

6.5.4. Определите размах показаний как разность наибольшего и наименьшего показания индикатора.

6.5.5. Повторите операцию п. 6.5.3 и п. 6.5.4. в середине и конце предела измерения.

 

6.6. Определение вариации показаний

6.6.1. Установите рукоятку 2 рис. 5) в положение, соответствующее работе от руки.

6.6.2. Вращая рукоятку 2 (рис. З), совместите любое деление циферблата с вертикальной линией перекрестия окулярной сетки, подходя к этому делению строго с одной стороны.

Отметьте положение стрелки по шкале прибора в протоколе.

6.6.3. Продолжая вращать рукоятку 2 в ту же сторону, переместите (поверните) изображение индикатора приблизительно на 0,5 оборота.

6.6.4. Вращая рукоятку 2 в обратном направлении, вернуться в исходное положение.

Отметьте положение стрелки по шкале прибора в протоколе.

6.6.5. Вариацию показаний хода индикатора определяют как разность показаний, соответствующих первому и второму положению стрелки по шкале прибора.

 

6.7. Проверка взаимодействия частей индикатора

6.7.1. При выполнении операции по п. 6.2 наблюдайте за плавностью движения стрелки в поле зрения прибора.

У исправного индикатора резкие скачки изображения стрелки наблюдаться не должны.

6.7.2. При любом установленном показании индикатора нажмите с усилием (200—250)Н на измерительный стержень в направлении, перпендикулярном его оси, и наблюдайте изменение показания, которое не должно превышать 0,5 деления шкалы.

 

7. Результаты поверки

Результаты поверки необходимо оформлять в виде таблиц.

 

Таблица 2

Определение погрешности показаний на всем пределе измерения индикатора

 

Наибольшее отклонение стрелки, мкм

при прямом ходе

при обратном ходе

влево

вправо

влево

вправо

 

 

 

 

 

Таблица 3

Определение погрешности показаний на участке в 1 мм

Оборот шкалы индикатора

Наибольшее отклонение стрелки, мкм

при прямом ходе

при обратном ходе

 

 

 

 

Таблица 4

Определение погрешности показаний на участке в 0,1 мм

 

Наибольшее отклонение стрелки, мкм

при прямом ходе

при обратном ходе

влево

вправо

влево

вправо

 

 

 

 

 

Таблица 5

Определение размаха показаний

 

Поверяемая отметка шкалы

Показания индикатора, мкм

 

 

 

Таблица 6

Определение вариации показаний

 

Поверяемая отметка шкалы

Показания прибора,

мкм

Разность показаний, мкм

Вариации показаний, мкм

прямой ход

обратный ход

 

 

 

 

 

 

8.Выводы

По результатам поверки принимается заключение о годности или негодности индикатора к использованию.

Контрольные вопросы

  1. Сущность поверки индикаторов часового типа на приборе ППИ-4.
  2. Метрологические характеристики индикаторов.
  3. Требования безопасности при поверке.
  4. Условия поверки.
  5. Определение размаха показаний.

6.        Определение вариации показаний.

  1. Требования, предъявляемые к индикаторам часового типа.
  2. Устройство индикатора часового типа.
  3. Режимы поверки индикаторов.

10. Определение погрешности индикатора на всем диапазоне измерений.

Литература

  1. Техническое описание прибора ППИ-4.
  2. МИ 2192-92. Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Методика поверки.
  3. ГОСТ 577-68. Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия.
  4. ГОСТ 12.3.002-80. ССБТ. Процессы производственные. Общие требования безопасности.
  5. ГОСТ 12.2.003-91. ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности.
  6. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
  7. ГОСТ 25706-83. Лупы. Типы, основные параметры. Общие технические требования.
  8. ГОСТ 8074-82. Микроскопы инструментальные. Типы, основные