, r-~-. C:-I.,.\ - u- _ plne harmonizovány se systémem EU

Transkript

1 2 1. prednáška Metrologi~ - souhrn všech CilDOStía znalostí souvisejících s merením. Úkolen1 je zajistit presnost správnost a jednotnost merení. Legální metrologie - organizacní a výkonná stránka, administrativa, finance atd. Podnikové metrologie - metrologická pracovište ve firmách. Metrologie strojírenská - zabývá se merením ve strojírenství ve všech fázích výroby ~ Metrologie geometrických velicin: 1) rozmery, vnejší a vnitrní 2) mereníúhlu- rovinné 3) úchytkytvaru a polohy 4) struktura povrchu = mikrogeo111etrie =>metrologie délek Veliciny: geometrické 56%, elektrické 18%, materiálové 8%, teploty 5%, tlak + prutok 4%, dynamické 4%, fyz. - chemické 3%, kinematické ostatní 1%, 1%!nstituce v CR Nadrazeným kontrolním úraden1je Ministerstvo prun1yslua obchqdumpo Jemu podrízenýmje Ústav pro normalizaci, metrologii a zkušebnictví ÚNMZ Jemu podrízená pracovište: - Ceský normalizacní institut CSN- vytvárenía distribuce norem, r-~-. C:-.,.\ - u- _ plne harmonizovány se systémem EU -normy CSN, EN, SO. tpn,..,1f!j-~jnt.! 7 ~ '. vcf'f/ '. r; JA - Ceský metrologický institut CM- odborná a výkonná cinnost.,\y~~ C-."-.,'. LL. Zabezpecuje jednotnost a presnost meridel - etalonáž - Ceský institut pro akreditace CA - akreditacní cinnost, certifikace laboratorí atd. Do systémuješte patrí metrologické st. Laboratore - výroba meridel, uživatelé atd. Zá~l.adnímzákonemje: Zákon c. 505/1990Sb. - ct:r ~t"'-c~r ~~'- z:...:~l' Á,~'\),~.- Mendla -'2.~ethalony. \~Jt_ '\/~~\--- -i".\ -1. stanovená, meridla "". * ~N \ <;0 ~DOQ -.~...L~,-_~ r.\yi.i dl r 11 { -- r : 1\ -~. pracovnl men a -'-"""~ -'> Q-.\~ 1'~,.-.c-''''>- ~~'L"--.:- * stanovují se = podléhají úrednímu overování.,-;':!;'-"~,.v1..~ ~. ~'L/2.&o'~~Cf-.- - pro duležité oblasti (ochrana zdraví, živ. prostredí) T"",,u~ {,'~í r-- ~~ltdélková meridla, merická páslua, taxametry, teplon1ery, tlakomery Napojení na mezinárodní instituce: Mezinárodní úrad pro míry a váhy BPM 1875 Mezinárodní organizace pro normalizace SO 1946 Mezinárodní organizace pro legální metrologii OML 1955 Mezinárodní elektrotechnická komise EC 1904 návaznost:- vlastnost výsledku luerení nebo hodnoty ethalonu, kterým je urcen a prokázán vztah k príslušnýn1 ethalonluu n1ezinárodnímnebo národním pomocí neprerušeného retezce porovnání.'. - 1-

2 2 1. prednáška Zje4n9d_y:~~~éschén1a návaznosti v CR Úroven * Mezinárodních ethalonu BPM * Národních ethalonu ~ -. lab~prin1ární - národní metrologické instituce etaloná~e ':---'", ~ " jiných zen1í (D, OB, F) v <\Jab.sekundaml CM! i etalonáže \ * Referencních a pracovních etalonu akreditov~né kalibracní lab. akre~~ované lab. (Státní metrolog. strediska) * Pracovních meridel,..v m 0 _ t- i Uživatelé meridel- výroba, obchod, státní správa, finny, zdravotnicí atd ~-._---_._-_ o J Návaznost výrobku a meridel na jednotku délky * ztelesnení míry METR (casová definice) v LASER (realizace) i * realizace míry interferometrický komparátor t koncová merka ~... ~.. ~ pracovní n1eridla ~-- (kalibr, rnikrometr, snímac, délkomer, mikroskop) t výrobní stroj, obrobek, konecné produkty laserinterferometr {t cárkové lnerítko vznikla metrická konvence * laserje ethalommetru- cervená barva, A= 633 nm stabilita vlnové délky 10-12m Ethalon - je meridlo nebo referencní lnateriál, merící systém, který je urcen k definování, ztelesnení, uchování a reprodukování urcité jednoty = veliciny - je hmotný i nehmotný primární - metr. vlastnosti dosahují maximálním = novýmpoznatkum vedy a techniky sekundární - hodnota stanovená navázáním na primární ethalon (pro m - koncové merky) - 2 -

3 3 2. prednáška Mezinárodní"n1etrologickýslovník CSN O Praváhodnotaveliciny- charakterizuje hodnotu v urcitéln okamžiku, ideální pojem Konvencne pravá hodnota - muže nahradit pro daný úcel pravou hodnotu -etalony, referencní materiály, kalibry Merící metoda - všeobecný souhrn teoretických poznatku a praktických operací -prímá - hodnotu n1er. Veliciny urcíme prímo bez n1erení velicinjiný!n = prímá porovnávací metoda - neprímá - ke zjištení veliciny 111erÍlllejiné veliciny a dopocítáme ~ výpocet -kolnparacní= porovnávací - porovnáválne délky se známou hodnotou téhož druhu = diferencní l11etoda Opakovatelnost n1erení- tesnost shody za merení za stejných podmínek (merí1nev case stejnou metodou, prístrojem, v krátkém case, 1 clovek) - opakovatelnost = rozptyllnerení -jeto jeden z paran1etrumeridla Reprodukovatelnost -tesnost shody pri zmene podmínek Giné místo a podmínky, osoba) -výsledek se musí sejít v urcitém rozmezí = nejistote Korekce- hodnota,kteroualgebraickyprictuk výsledku -predpokládaná chyba n1erení -korekcní soucinitel- násobím jím výsledek (prímo definujeme ve výpocetnín1programu) CAA - pocítacová kompenzace chyb (souradnicové merící stroje) Reversibilita = hystereze - vlastnost, která charakterizuje schopnost dávat rozdílné indikace pri pohybu smeren1dolu a nahoru (zmení veliciny) Požadavky na merící laboratore -vyloucení vnejších vlivu (otresy, teploty, el. sít) => sklepní - suterénní prostory, orientace na sever -on1ezeníprašnosti ~ dvojité tesnení, klimatizace -porádek un1ístení -okolní prostredí bez otresu - nonnalizovaná teplota je 20 C Chyby merení - nahodilé - nepredvídatelné * -systematické G - hrubé (omyly) - neuvažujeme =>testy extrén1níchhodnot (Srubsuv test), jednotné merení 3x - merín13xlhodnotu minimálne * aritmetický prumer slnerodatná odchylka - 1 X=-L x. n ;=1 1 ( Sx=,/-'L Xi-x n -1 i=1 _ ) 2 variacní rozpetí variacní koeficient v = sx x -=- X - 1-

4 3 2. prednáška Gausuv zákon noffi1álního rozdelení ~ / Systematické +, : li. "\./ /: 'W T\...'./ 1\ \ / i' :,: ', ~..',,. '. ) /: '.. : /, " --, ~ { ~ : : '--" - l--.._"'''. 1 3([" 2([" V AU <J 20 3({ ' VU~~...-:::....--'í chyby 9~ ~. i. q9tl % ~ ''' _ ::=-1 mužeme vypocítat - velikost, smysl, nebo odhadneme známé - vyloucení korekcí neznámé- zacházímes nimijako s náhodnými Vivy na presnost merení ) chyby noffi1álu= ethalonu Cikoncová merka má svou úchylku) 2) chyby zpusobené pozorováním ~ osobní chyby, nedokonalost smyslu, nedbalost paralaxa pri odecítání --) úhel, pod který se díváme lepší ztotožnovat rysku s dvojryskou než rysku s ryskou, využití fotobunek 3) merícísíla,hmotnostsoucásti- rádove rozptyl pri vlivu O,OON N podle druhu l11erení struktura povrchu ~ geometrické vlastnosti (Ra) vzniká chyba tzv. potlacením - merení tyce 2Á L 1 --!~ h i.--=:-... L 4) chyby metody- chyby merící metody, nesprávná aplikace, mnoho vlivu 5) chyby zpusobené vnejšími vlivy - teplota, zjistíme povrchovou teplotu, ale ne uvnitr - dilatacní, rozmístení v místnosti (dle umístení a výšky) => chceme nejstabilnejší teplotu -vlhkost duležité pro -barometrický tlak optické metody - chvení, el.mag. pole, atd. Nejpoužívanejší merící zarízení => Laserinterferometr L - rozlišení A/512 - nejistota 0,1 J-lm/hll - pouze pri n1erení ve vakuu -užíváme kompenzacní jednotku - sleduje veliciny p, cp,t a automaticky koriguje výsledek => nej istota:, J-lm/1m - 2-

5 3 2. prednáška 6) chyby zpusobené l11erícímprístrojenl - chyba konstrukce, nlerítek, prímost vedení, vule, opotrebení -presnost merících prístroju - hlavní char. vlastnost - schopnost meridla poskytovatúdaje shodne s pravou hodnotou merené veliciny a) správnost - údaju, více poctu merení ~...,porovnat s konvencne pravou hodnotou b) stálost - variacní rozpetí Merící protokol by nlel obsahovat údaje o nejistote merení = presnost nlerení = nlax. chyba Si = Ai + Bi. L :5;Ci U95= Kt + L/K2 95% pravdepodobnost Trumprtuv diagrall1-) cím vetší L tím je chyba vetší J.',-' r/ ' (; l' ~ " '( l( 1.1~" 1: p ;4('(' 1(,tJ't( /? 'e? '".~., ' <;." 11, _ ~ ' r { '.", p ~~ ~.: q ' c / L - /,i t L[m~] i - pocet souradnic, které práve nleríme i = 1 délka losa, 1 snler i = 2 v rovine, nastavení polohy i = 3 v prostoru (sour. stroje) - s poctem souradnic chyba roste délkomer Zeis: S =:t [1,5 + L/OO]!J.m Celková nejistota merení: -zahrneme chyby všech velicin * relativní chyba 8 = ~L/L LlL= 8. L A Lc T L ~ tj. - LlJJnáhodné+ ~ systematické ~ -f rh&l Nemáme-li nejistotu danou, je nložno ji spocítat nebo odhadnout. -;:::-.- 'A - 3 -

6 4 3. prednáška Pevná mezní meridla = kalibry na merení tvaru (úhelník, prusvitky) na merení rozmeru * Nomlalizované n1ezníkalibry - díry ~ váleckové -hrídele - 20H7 ~ kroužky, trnlenové kalibry (obrocáky) * Pri kontrole kalibru musí být zachován Tayloruv princip kolnplexnívyjádrení tvaru a velikosti soucásti dobrá strana- musí nítjmenovitý tvar a velikost ---lehce projde znletková strana - nlusí un10žnitdvoubodové merení --- lehce se zachytí -- stací jeden parmnetr minlo tolerancní pole ~ zll1etek /wr;.v1 f -' :..- _ f ~/ "/.' /.'~.1 ~-- -1-' ---- ~L JL j-_c-t--',- _." ~-..4 "L V. Rozdelení kalibru - dí1enské- presnejší - prejímací - pro prejí1nací orgán - volnejší tolerance - porovnávací - nejpresnejší - slouží ke kontrole kalibru - porovnání1n --' -' J V- ~</. '--, ÓH,. E6 - úchylka tvaru - válcovitost, roviooost, kruhovitost možnost užití kalibru (zxy) * Principy meridel komonální m~ridlo- prenosné, jednoduché, v podstate merítko délky mikrometrické šrouby - stoupání 0,5 mm - délka max 25mnl šuplery - asi tak do lmln prevody: pohyb dotyku na merenou plochu - mechanický prevod - klínový prevod - torznínl páskenl- v lab. lnikrokátoru (pásek z Bc), rozlišovací schopnost tisícina - deseti tisíci na mechanicko optický - zrcátko se otácí nlechanicky, žárovka - paprsek - zrcadlo => autokolinlace - 1 -

7 4 3. prednáška -elektrický - elektrokontaktní hlavice - pohyb mezi kontakty, jilniž VYll1ezÍn1tolerancní pole - merící a trídící automaty - kapacitní snímace c = c;. s/d s - plocha desek d - vzdálenost desek c;- permitivita c - kapacita je závislá na vzdálenosti desek - indukcní snín1ac- nejpoužívanejší, nejrozšírenejší sní1nacpro lnerení délek Rs = (O.L (O- kruhová frekvence proudu L - indukcnost Dosadíme Ohmuv zákon: 1= f(d) - proud je fcí vzdálenosti není obecne lineární x promenná vzduchová mezera - pro diferencní nebo kolllparacnímetodu - otevrený n1agnetickýobvod. -pneumatický prevod- princip klapka tryska -používáluevzduchu- zmenadélkyje prevedenana zmenutlaku nebo pn1tocného množstvívzduchu -princip tlakového pneun1atickéhoprístroje: 1~ - ~...~ Fl U_.~<==--~. ~ \?z. '/ 1 -, ~. --~-~- r1 r: 2. (2 :- (2.) +1 r1 f2 =- t ; ( z /. -rozsah merení Zmax= d2 / 4 - pri velkém prurezu F2- dochází k volnén1u výtoku vzduchu - 2- z

8 V 4 3. prednáška - nízkotlaký pneumatický prístroj SOLEX - korekce tlaku ponlocí kapaliny (hloubky ponorení) -rotalnetry - prevod na zmenu prutocného množství - potrebujenle zdroj tlakového vzduchu - cistice, regulátory, rozvody - jde o nlerení bezdotykové -) bez opotrebení Délkomery- merenívjedné souradnici nlerení v jedné souradnici, prístroj pro lnerení délek do laboratorí, prímé 111erení speciální prístroje -porovnání soucásti s kalibrem - merítkeln -odmerovací systémy => cárková stojnice = n1erítko- sklenené, leptané... =>inkrementální - digitální - pomocí elektrického systén1u- základenl je zase delené l11erítko Dve základní usporádání -lnerítko x soucást 1) vedle sebe 2) za sebou - dle toho nám vzniká chyba - 1., 2. rádu ad 1) Usporádání vedle sebe v (paralelne) J.- dw btt.l /-1V o r- -O.h_. o...~.h. i 'NJ': t.~({ 0: '_0'_' - o-o.o-o \---o~o t.o-j-l, f ' 1- j AO.h... _ r.\,.,.,-o..-"-f- -- -f'.-f r~!, \ o '.. \ \ r J.-" \.- P7\ lo i L..- ;;» tgcp= F / v => F = v. tgcp~ F = v. cp tgcp= cp+ 1/3 cp3+ 2/15 cps+ 17/315 cp?+... cp- v radiánech - vzniká chyba l.rádu - chyba l.rádu je úmerná l.mocnine úhlu sklopení cp. v ;

9 prednáška ad b) Usporádání za sebou (v jedné ose) príkladen1je mikrometr Abb~l~okOlnp~rátoro~ýprincip. L \.-;.~., :~.' ~; \- "~. í!f ~ ~~.. t;! ;. \ ~ i~.'. t.:; /' '''''''':'' --7. o "'0,("2, ;' ~ F=Ln-L cos <p = - <p2/2!j+'~~/4! ~o<p6/6!... F = Ln (1-cos<p), F = Ln. <p2/2 Chyba 2.rádu - úmerná druhé 1110cnineúhlu klopení a merené délce -je podstatnemenšínež chyba l.rádu 'i 2. veta- vyloucenín1chyb.rádu musí být soucásta merítkousporádányvjedné ose za sebou ~ Abbeho komparátorový princip 1. veta - pri merení kolmém k ose pozorování nemá se posouvat pozorovací n1ikroskop,ale soucást, jinak vzniká chyba.rádu (také Abbeho veta) Pr.: <p= l arc l' = 0,00029 F = 1SJ..lm o 100 mm, L = SOmm šuplera dodržen 1. Ab.princip F = 0,0045 n1lt Merítka se používají vetšinou sklonena ~ stupnice rytá, leptaná Merítka se kontrolují --+ kalibrují (merení leserinterferometrem A./ 512) -4-

10 4" prednáška )élkol lery - mereníve dvousouradnicích - merí,'í mikroskopy profilprojektory dva slllery v rovine, musí být na sebe kolmé,. merc11íbezdotykové -» optické ~" ~-_/ 7'--~ 1 Q!rd;.r] i 11/ \ (/. ). 1"_ \" -- ~.="::!.:-::'-"~- 1_ '=:..=J? vv HER,'TVL v specj{;jnípríslušenství na merení závitu ~ejistula merení: mikru:)kopzcis -» U = :t 2,2 + L / ,7 K -resno<;.tmerítka není to samé jako presnost n1eridla \ r mikr' )skopu - chyba polohováním stolu vuci meridlu náhodná a systen1atická chyba + další clen K - hranový koeficient Koeficient kvality hrany \ ~ - k(leficient zpusobilosti \,Pk-lJeficientvyužitízpusobilosti P, " \ ~m- t( same pro stroj, \ mk \ 'g - pt') merící prístroje (Gauge) 'rofilp"..ojektory- pro menší tvarové in'o] \ ~,. [~-~"1~_;~~=1!' tou~j- luur.!i}j:t...., " '. =-.~=-._-- '- ~ ~BJJ;';tnV " '--/::--'~i,\ '. \ \ -- ;( \ ~- \... _. --, \ '. ~ 4 _.., '\.~.., \ '\ \ '? o. 1 \\., HA1]J/tt \' ~

11 2 Software- pro vyhodnocení na mikroskopech : M2D 4. prednáška () >f,y". -/._.~.~ '~~ --' ~,--- Merení úhlu.~,._n" _~~=-:- "... rovinné úhly --definice úhlu - rovnomerne rozdelená kružnice --jednotkaúhlu-[rad, 0] -4 /~\ '-', j \ i \, i..' ~ chf/k;; -=7 jr;, O tj -=?UA'Ú/~ -?> rkiiit -"> C/0/?-1 + rk-';'? 1 - typvt/,-nu/ 1m- JV" d/~ P(JokJ'?? Základní pojmy - úhlová míra - meridlo, které trvale reprodukuje nejakou známou hodnotu úhlu -úhlomerný prístroj - meridlo, které slouží k prevodu mereného úhlu (nebo jiné veliciny, kteráje s ní ve vztahu) na indikaci -merení prímo nebo prostrednictvím jiné veliciny -úhlovémeridlo- technickýprostredekna mereníúhlu ~ zahrnujeúhlovémíry a úhlomemé prístroje -2-

12 3 5. prednáška - porovnáváme m.erenýúhel se známýmnebo máme zprostredkovanou velicinu Metody merení úhlu: 1) pevné úhlové míry (merky, úhelníky) 2) trigonon1etrickémetody - užití goniometrických funkcí ~ neprímá metoda,z délek 3) metody goniometrické - porovnání mereného úhlu s úhlomemou stupnicí ~ celý nebo delenýkruh. - úhlová stupnice - LMBUS (kruhové cárkové merítko) Úhlové míry - koncové - cárkové - úhlové merky - kombinacní, sestavení jakéhokoli úhlu -sada 8ks 90 /60 /30 14 / 9 / 3 /1 30'/15'/5' po 5'sestavímejakýkoli úhel -merky dáváme do prípravku nebo nasáváme -polygony - pravidelné vícebokéhranoly s definovanými úhly, má to zrcadlové plochy -materiál, kremenné sklo, tavený kremen ~ minimální tepelná roztažnost -delící disky- kotouce s dírami na delení -úhlové šablony Úhelníky - ruzná velikost a provedení -ploché, príložné vlasové ~ šablona - ruzné presnosti - nejistota: odchylka na rameni urcité délky Sinusové pravítko - presné nastavení úhlu pomocí fce sinus kh L - cárková - velmi presne rytá merítka - digitální výstup (princip tmavé x svetle pole) - 1, 10',4' - delení intervaly Úhlomemé prístroje úhlomery- mereníúhlu,nastaveníúhlu úhlomemé okuláry - optický úhel merený na mikroskopech kruhové delící prístroje -optické delící hlavy --vodorovná osa otácení O. t.u/"r -- použití v kombinaci s délkomerem - d e " l Clsto " y -- svislá osa rotace -- optika jako príslušenství Díl ~. L_ ~~~~i-+q+-9 / ~ UtJM.t4nJ1JT L!MBU~ - 1-

13 0 3 Prístroje na merení malých úhlu Libela - vodováha - užívajíse k mereníúchylektvaru. -ustavení vodorovné polohy -merení malých, velmi malých úhlu - kapalinové - kyvadlové 5. prednáška * kapalinovélibely- eter, sirouhlík, líh ~ nápln o -kulicka musí mít urcitý polomer taoblení -citlivost T = d / R R=d/<p - prevýšení na délce 1m: 2" =>0,01 / m R = 206,... m - rozsah merení -nekolik vterin - velmi malý úhel - oblouk nahradíme secnou \ - rozdíl mezi secnou a obloukem < 0,0005 Jlm ~ 40' -, uvádí se vetšinou v mm/m ale nejlepší je v ",, -merení do 1stupne - kolincidencní libela rozmezí - mikrometrický šroub ~ náklon ~ odecet úhlu * kyvadlové libely- princip induktivního snímace, základnaje svislá, jádro mezi dvemi cívkami, výstup je digitální,rozsahmereníkolem10' Sklonomery- kombinace úhlomeru s libelou, mužen1emerit jakýkoli úhel, nejen malý Autokolimátory- kombinace dalekohledu a kolimátoru -kolimace paprsku -odraz techto paprsku od rovinného zrcadla ~ o_oo F._0.00'_ j O,_,l..c-;;r \: 0 -~o_o r,! p' ~~ <p = S / 2F... principautokolimace jedny z nejpresnejších prístroju na merení úhlu, rozsah merení 10', rozlišení 0,1' schémaautokolimátoru: 1" = 4,84J.!m m ~~ merení úchylek tvaru ~ rovinnost, kolmost, rozlišení 0,05' -2-

14 3 Merení kuželu L prednáška D (D-d) L = 2tg a/2 = 1 : Kuželovitost.. ~ - dve merící metody: a) dva prumery a vztažná délka ctl~_~' b) merenúhlu - sin pravítkem,na mikroskopu,merítkem speciální kuželomery pomocí merek - merení ponl0cí koncových a vackových kalibru H i~ ----.~,<:... tg \V12 = (M-N) 2(H-h) J... - :> ' K'OO -?-..e.- \:fn\ -LlLJ tj : '~. '-= ~i _.,. ~_~.0". :o c:::::::

15 ,,/ 3 6. prednáška' Merení závitu venujeme se metrickému závitu závitové kalibry / ' (\"! -"-.,,. "'- l:)1.d,ol - šroub: d, d}, d2- nejduležitejší pro fci závitu, p- roztec, a =>tyto hodnoty se mení H = 0,866 p Vnitrní závit: D, Dl, D2 Komplexní kontrola závitu ~ pomocí mezních závitových kalibru DS, ZS, mez opotrebení, také zde platí Tayloruv princip DS - rozmery i tvar odpovídají ideálnímu závitovému profilu - délka závitu = 80% délky zašroubování ZS - dvoubodový styk meridla, težko proveditelné -musí tíhu zachytit, nesmí zadírat - zkrácený profil J -~ n r-..\ :' ".- \ " \ \../ \/, '""",- 1, Kontrola závitu kalibry '--"--'----- kalibr šroub matice._.0.-" o _.~-- ~._-~ -- :;"-- o.... u _ dobrá strana závitového tmu DS ZS \ zmetkový dobrýzávitovýkroužek trmenový zmetková strana závitového tmu ~krocák) Na závitech se kontroluje d, dl, d2,a, p ~kr~cený profil) Kontrola vnejšího závitu -optické merení. \.. 1\. n..r "..'...,.... \.' -hodnotastredníhoprumeru,meríse 2x =>dvabokya bere sejejich.".,,:!..--~~ _~,, prumer ~ merení na mikroskopu ~ nitkový kríž,, ;' ".~' /"-- úhel. /l:./r \j "')l ~ nevýhoda - nezaostríme obe strany boku (oba body) ~ šroubovice ~ musím ostrit do osy používáme metodu osového rezu (speciální nožík) - * prumetová metoda ~Y'(' O1t),,, - celo nožíkuje vose upínacích tnlu na, ' ~ J mikroskopu \, ;' -na nožicíchjsou rysky. -:0:O,1.,.,! Ztotožnuji rysku na nitkovém kríži s ryskou na /~ nožíku ; '~",".J., :!,..J U mikroskbpujsou okuláry vymenitelné, dle mereného druhu závitu : 0.$ ;-~_

16 3 6. prednáška * metoda trídrátková - n1ikrometr, parametr ~ na délkomeru nlíra pres drátky,l'""4 Md2 = d2 +,dd (1~:ll_~~11e1[~)2- p/2 ~t~<x2:tkj, - K2./ fo - i ",' Md2 = d2 + 2x _ K2 X. -" Kl - korekce na šikmou polohu drátku (je to šroubovice Kl = 1+2 J-lm K2 - korekce na odtlacení.,(k2 Bochmanuv vzorec: K2 =0,004Vd d - velký prumer závitu k - merící síla [N] - drátek by se nel dotýkat v míste stredního prunleru => nonnalizované prunlery -dva stupne presnosti drátku-.stupen :t 0,3 /-lm drátku dd= 0,17 + 6,35 2.stupen :t 0,5 /-lm - / ---- ~ \A; i -tli;;~ Y r'n.a,.y~~,l \ {E) - do/c?j v /) djífu. '~'d;~/.!;.f~! k4 li P dd=- a 2cos "2 - dotykové merení roztece - na pinole je nástavec, kulicky v drážkách zdvihu a nlerí se roztec Kontrola vnitrních závitu -závitové kroužky kroužek ~ výkres ~ merení jako vnejší závit, ale nedelá se * porovnávací zpusob - príslušenství k délkomerum -speciální merky, každá representujejeden závitový výrez. X ' ~ ~ Z merek si sestavíme vzorový závit X=a+b+E :c::-.'- :>t Kombinujeme jen merky stejných páru ~ výrobních císel ~~r("y( ~ 't...'r k( f -,.i!0 ' ~' itf l:): ().-6 \c:::: -=-: Pri presné hodnote = výrobe L\D2= O. D2 =D2tabulkové+ L\D2 * místo drátku jsou tanl speciální ra1nínka ~ kulicky L\D2= M - A M... nastaveno A... namereno - 2-

17 ... 3 Koncové merky GPS -' geometrické veliciny => nonny CSN EN SO 3650 ztelesnená míra s jedním párem ploch délka KM - kolmá vzdálenost urcitého bodu merící plochy a plochy merící desticky 6. prednáška -úchylka merky KM od jmenovité délky ln je tc = -ln v libovolnélu bode -úchylkarovinnosti fd c..'.. - rozpetí délky v = lmax- lmin ) J, J; ~' - '. /=:J, / / / / / o...- ',' -. ~\. -, fi, i, ",-;. - Pc '_ '.. ]---~ /. V iuj', trídy presnosti merek: 00, O,1, 2, 3 - staré, už neplatí nevyrábíse mají to být stejné materiály lc - délka ve stredu merící plochy -strední délka ln -jmenovitá délka - predepsaná délka KM ln :f:tc moc presné => K O, 1, 2 - kalibracní trída - urceny pro kalibraci jiných merek K - nejprísnejší požadavky na rovinnost, kontrola jiných merek porovnávacím zpusobelu Kalibrace - porovnávací zpusob - skládání luerek -absolutní - interferencní komparátor --'-'- " -; "~l t-",r l:--~-_j každý bod meríme 3x body, ve kterých se merka merí - do kalibracního listu zaznamenáváme -)- úroven kalibrace (stabilita teploty, klimatizace, úroven laboratore a prístroje) - úroven : nejistota U95= 1: 0,05 + 0,5 L úroven : nejistota U95= 1:0,10+ 1,0L opakovatelnost merení - musí být vyjádren i stav merících ploch a 100% bezvadná plocha b c 75% jedna rýha 50% d 25% x O vyhodit Merení pomocí interference - absolutní postup pro O,K Planparalelní sklícko - rozložení svetla - kopímjí tvar povrchu * 3 podmínky použití interference - vznik interferencního proužku - musíme užít koferentní paprsek Gedenzdroj sjednou vlnovou délkou) -rozdelování paprsku pomocí polopropustné desticky -monocl1foluatickésvetlo -)- jedna barva -)- užijeme disperzní hrano - 3 -

18 3 nterferencní komparátor 7. prednáška Nahore monochromátor (zdroj zárení výbojka nebo laser),7 ;;-,--;;--, \- 10 Lp- t-fpq YO (; (;{. dc4 t "1r4 interferenci mužeme pozorovat, dve vrstvy proužku princip merení J- Z1 ~-" j.. -rj--22. L = i (n 1+ Z 1. ) A 1/2 L, - ' L = (n2+ Z2). A2/2.1_.. 6x u hranolu Laserinterferometr - zanedbáme pocet proužku a pocítáme jen zlomek -."~~ -- J ~,.;: ~ Dá se odhadnou na 5 setin roztece 0-1% ~ zjistím radu zlomku pro ruzné tvary a porovnám se ználllou radou ~ rozdílová rada ~ vyhodnotíme rozmer merky vlnová délka se mení s teplotou, tlak, vlhkost (zjistíme) a provedeme korekci nejistota merení: U95= 0,02 + 0,5 L [).lm] L [mj NovýkomparátorNPL- Tesa - ekvivalent CN u nás, do 300mm kalibruje místo výbojek má dva lasery (cervený + zelený) pozorujeme TV kamerou - rozliší 0,01 cidlo má teplotu, tlak a vlhkost nejistota merení: U99 = 0,02 + 0,2 Lpri 99%pravdepodobnosti - 1-

19 3 7. prednáška Úchylky tvaru a polohy jedna z vlastností povrchové vrstvy integritapovrchu- fyzikální- chem.v. - geometrické v. CH - chemická a strukturální analýza F - tvrdost -zbytkové pnutí - struktura - elektronový mikroskop => textura } zkoušky materiálu G - mikrogeometrie drsnost - vlnitost -makrogeometrie - trhliny (vady) ~ defektoskopie ultrazvuk ~ ÚTP -úchylky tvaru - merení úchylek tvaru rozmerové úchylky - délkomery Jiné delení: l.rád - úchylkytvaru- prímost,rovinnost -makroúchylky 2.rád - vlnitost 3.rád- drsnost k ~ stopy po nástroji ~ periodický profil 4.rád - drsnost: neperiodický profil, nepravidelné menší výstupky 5.rád- krystalickástruktura 1 6.rád - reálný povrch krystal. mrížky J neduležité Profil - tvar -vlnitost -drsnost Prirazení úchylek Roztec : hloubka > 1000 : : 1 100: : 1 5 : 1 Význam úchylek / / úchylky tvaru (makro-) vlnitost (makro-, mikro-) drsnost (mikro-, geom-) \ [( : Vnejší tvar muže ovlivnit konvencne namerenou velikost rozmeru -2-

20 3 7. prednáška Forma tvarové chyby lná podstatnou funkcní roli (i když tolerance rozmeru dodržena) Princip a vyhodnocení merení musí být správne zvoleny, dle funkce soucásti Základní definice: CSN skutecná plocha - plocha, která ohranicuje soucást a ohranicuje ji od prostredí jmenovitá plocha - ideální plocha profil- prusecnici plochy s rovinou prvek- obecnýnázev,kterýza urcitýchpodmínekmuže znamenat:plocha,cára,bod, prusecnice, osa, stred kružnice vztažný úsek - tolerance v urcité oblasti - obalová plocha = prvek = je plocha, která má tvar jmenovité plochy, dotýká se skutecné plochy, leží vne materiálu tak, aby úchylka (od ní) nejvzdálenejšího bodu skutecné plochy mela nejmenší hodnotu (v rozsahu vztažného úseku).~,,"'.".' Zkusíme všechny možnosti a vybereme tu nejmenší -úchylka - maximální vzdálenost bodu od obalové plochy -drsnost povrchu se nezahrnuje do úchylek tvaru -dovoluje se vyhodnotit úchylku i pomocí stredních prvku (strední cára - metoda ctvercu) - strední prvek - má tvar jm. plochy, je potažena vzhledem ke zjištené ploše tak, aby strední kvadratická úchylka bodu skutecné a strední plochy mela minimální hodnotu!y112=min 1 ffjk/j«/1f#-j~ l_~r-..i t'...u_._._._.. i,lv t"/~t ~!'~-1;t Kvantitativne se vyjadruje úchylka tvaru souctem úchylek nejvetších na obe strany stredního prvku v absolutní hodnote lepšíjsou obalové prvky z hlediska funkce, u stredních radeji uvést: obalovéjsou prednostní realizaceobalovéplochy- výpoctem -kalibrovací kroužek ~ pomocí merícího prvku - 3 -

21 1 ' 3 8. prednáška..' j, Merící metody - úplné - odpovídají definici nebo se jí maximálne približují -zjednodušené neúplné - neodpovídají definici v plném rozsahu Druhyúchylektvaru -úchylka prímosti EFL E - obálka -úchylka rovinnosti EFE F - tvar -úchylka kruhovitosti EFK L -linie = prímka -úchylka válcovitosti EFZ F - kruhovitost - (podélný rez EFP) E - rovina (_, ". ~ A EFL- úchylka prímosti - presnost pohybu, uložení a vedení obr. stroju..! \..:.. ",--- '~.- \! _/_..~;:::::r'".,'; \~ ~ nejvetší vzdálenost od obalové prímky profilu..' \ ' 1 -,.,.... merení prímosti - A - spojité ~ " "'~ ~. - v prípadech merení krátkých úseku,--.' -. " --"~-1-'~--T' - ~' ~ - B - kroková ~ 1Y1\ ~, '" / " i V'. j ;.1...' i ', -;> -c :"\; i :! --~!!Co lil L-,...! P. i)( L ' i - vztažný úsek je osa x L ic::::.-~;;;-:ji~' t/(-r-r ~ - grafický = geometrický model -graf - matematický model --t tabulka hodnot Merící základny - a) mechanické - prímemé pravítko b) vodní hladina c) svetelný paprsek ad a) pravítko na podperách --t úchylky povrchu od prímemého pravítka chyba príttosti pravítka komparacní prístroj - pravítko osazené nekolika úchylkomery

22 3 ad b) pomocí libely 8. prednáška mustek s libelou posouváme vždy o jednu rozteca merímúhel- odchylku - 2bodu =:>úchylka prímosti (t1ft,j., 'v v1-f Tl,. -t;d.-. _<:.:'= ~ai =i~lhri ~o -1-.0,_: - -..: ",b'o!u/~- hrj = dj. c. t [Jl111]! 'h~ di - pocet odectených dílku libely h...~. ~._~/ C - jluenovitá hodnota jednoho dílku ~tal v... ~.~_,... h.!'! ;.::::- [mm / nlnl] ~ J "$ S.r (; t - roztec nlerených bodu [mnl] 'f!t ti) ",., r''''"! elektronick~ '.: ~'~lrt~g~i.vní systém - ind. snímac ; ('7-t-,., JÍ ~ h lil~. = t tg rv....r - stupnce (dsplay): uhel [ ], [ ] nebo prevysenl.' 'Ji:'~ / b~,/ n... Vvl, ", v, v, "-:<. - J tf!!:. ". ~~~'--il / -úhel:(hri=(4,8t)/1000) [/-lm] t[mm] ",.-.:. úhe2.vteriny: 2" = 0,01 / 1m _~ h~ol. o, -L~~:~_- 1 u = 4,84 [lm- prevýšení -t ' =0;....,, ~ Merení autokolimátorem - svetelný paprsek C ~--~-~~- / f-av1'1vj~ 'l1"q:;<j,fo \ k::: LAJ--" L '1' 50- hri = t. tg~ai [n1m] tg 1" = 4,8 /-lm/ 1000 nlm hri = (4,8 t) / 1000 [/-lm] - mužeme také merit hmotnost pentagonáiní hranol - optický prvek - odrazí se paprsek vždy kolmo -etalon -kolmosti /" :' ' ' rr, -.F\'Wt1 T f' a 1 / Zamerovací dalekohled a zámerný terc - znacná chyba 0,01 mm Merení na SMS / _::,,~l 9-r-." _ -..-1,,'-'.op +>. ',' \ '. ~ L- u Vyhodnocení úchylky prímosti * grafický model --) obalová prímka - dva nejvyšší body, jeden nejnižší je rovnobežný s ní -dva nejnižší body ajeden nejvyšší je s ní rovnobežný =:>rozdíl prímek je!::"epl. n * P omocí stredníprímky -lineární regrese ~(ymi - Yi )2=min 1=1 - strední prímka a dodelám prímku obalovou =:>prednostníje obalová prí1uka vedenílibelyse prizpusobujeplošemerení Pf

23 3 EFE - úchylka rovinnosti ~ prostorový problém jedné souradnice navíc nejvetší vzdálenost merené plochy od obalové roviny obalenou rovinu proložíme tak, aby max vzdálenost byla minimální nelze merit úplnou merící metodou ~ je neúplne merímepomocí síte- prícnéa podélnérezy=:> stejnýpocetpokud možno r~-~---~--; =:>pocet rezu lichý D.. 8. prednáška ~ ~t=~c;_:=::;':=:. meríme body síte o 113.~J"(. - meríme - libelou, e. libelou, autokolinatorem - stejné vybavení jako u merení prímosti -matematický modul - vztažený k základne E D C OO00 O B A OOO tady zacnu - zmenším podélné rezy geometrický model - axonon1etrickynazývané -merení autokolimátorem - podélné rezy a ty transformujeme kjedné základne -transformace - tri body (urcení roviny) posadím do Oa prepocítám.posunutí 2.posunutí + sklopení - vyhodnocení EFE - obalová rovina - 3 nejvyšší body a nejnižší rozdíl - 3 nejnižší body a nejvyšší 2-2. nejvyšší tvar a s prímkou ploch 2 nejnižší1nibody rovn =:> sedlový tvar -vyhodnocení graficky z geometr. modelu - geometri~ká metoda - z mat. modelu vyneseme bokorys 2 nejvyšší atd. ~ chyba graf. vyjádrení -,metodazkusmo- zkušenosti- 3 max body - úchylka O =:>základna ~ prepocítat ~ nejvzdálenej ší bod =:>úchylka. -je-li to dobre~ nejpresnejší -vyhodnocení podle strední roviny - z PC, ne príliš vhodné - metoda zjednodušené základny - prochází stredem plochy aje se spojnicemi úhloprícných rezu =:> neníto obalovárovina -tato úchylkaje vetší než úchylka od obalové roviny ~ nejaká nejistota - 3 -

24 5 EFK- úchylkakruhovitosti ~nejvetší vzdálenost bodu profilu zjišteného od obalové kružnice,,! ; 9. prednáška,ad. obalová kružnice - dotýká se profilu z min 3 bodech -opsaná kružnice profilu -kružniceopsanás - nejmenším prumerem -nejvetším - u díry (vnitrní plocha) -u kruhu, vnejší plocha - nejmenší opsaná -nejvetší vepsaná Merení kruhovitosti * prumerová metoda - merím prumer v ruzných smerech - musím mít sudý pocet vrcholu, jinak nic nenamerím - dve rovnobežné desky - merí se 0 D * tetivová metoda - umístení do prismat a snímacem urcím úchylku * radiální metoda - a) merení kruhomerem - radiální metoda - speciální prístroj e Merení jednoho profilu v zápisu zvetšení úchylky - vnitrní i vnejší prumery wif~ji ~ c..ov lpt{.[ 1 ~-- -,-- V 'tvf VJl(P~! -. _ / ~\V///'/////'''///'.' p.,."" taa.-,, ~,..., Vrp Hl«}