Основы теоретической метрологии. Методы и средства измерения линейных размеров и углов. Методы и средства измерения отклонений формы и шероховатости поверхности. Методы и средства неразрушающего контроля, страница 10

В оптиметре расширение диапазона измерений достигнуто добавлением к пружинному механизму оптической системы.

Пружинные головки изготавливаются с ценой деления от 0,1 до 10 мкм диапазоном измерений от ±4 до ±300 мкм, основной погрешностью от 0,1 до 5 мкм и измерительным усилием от 0,05 до3 Н.

Погрешность измерения пружинных головок, а также головок других типов  складывается из:

1. основной погрешнсоти прибора;

2. вариации показаний;

3. порога чувствительности;

4. погрешности отсчета, связанной с параллаксом;

5. погрешнсоть, связанная с измерительным усилием и включающая в себя:  а) контактные деформации, т.е. локальные изменения размеров в месте контакта наконечника прибора и изделия, б) прогиб тонкостенных изделий; в) прогиб стоек, на которых крепится головка;

6. погрешности блоков концевых мер;

7. погрешности, связанные с температурным расширением изделий.

Температурные погрешности часто являются доминирующими.

Погрешность измерения микрокаторами и оптикаторами с малой ценой деления 0,1-0,2 мкм находится в пределах 3-5 делений. В остальных  случаях погрешность измерения порядка удвоенной основной погрешности.

Особенностью пружинных головок является то, что их необходимо до измерений выдерживать в рабочем положении не менее 1-1,5 часа. При использовании оптикаторов заметное влияние оказывают контактные деформации поверхности. Погрешность возникает из-за того, что при использовании прибора в процессе измерения на определенном пределе изменяется усилие, а следовательно, и величина контактной деформации на детали.

2.7.   Зубчато-рычажныеприборы

В зависимости от устройства механизма, создающегопередаточное отношение, эти приборы подразделяют на рычажные, с зубчатой,рычажно-зубчатой, рычажно-винтовой передачами. Используются они для контролялинейных размеров и отклонений формы и расположения поверхностей.

К приборам с зубчатой передачей относятся индикаторы часового типа, в которых необходимое передаточное отношение достигается зубчатой передачей. Диапазоны измерений от 0 до 5 мм , от 0 до 10 мм и малогабаритные от 0 до 2 мм. Цена деления 0,01 мм. Измерительное усилие 0,8 - 2,0 Н. Основная погрешность индикатора нормируется впределах 5 - 8 мкм на участке до 0,1мм и от 10 до 20 мкм в остальных диапазонах измерений.

Следует обратить внимание, что погрешность индикаторанаходится в пределах цены деления только в небольшом диапазоне измерений. Отсюда следует вывод, который относится и кдругим головкам, что не нужно отсчитывать доли от цены деления.

Погрешность измерения методом непосредственной оценкинаходится в пределах от 20 до 30 мкм. Погрешность измерения методом сравнения сконцевыми мерами несколько меньше.

Приборы с рычажно-зубчатой передачей имеют много разновидностей,конструкции которых построены на сочетании рычажных и зубчатых передач.

В рычажно-зубчатым индикаторе нет измерительногостержня, а измерительный наконечник расположен непосредственно на конце малогоплеча рычажной передачи. Его обычно используют для измерения биений. Диапазон измерений 0,8 мм при цене деления 0,01 мм. Основная погрешность равна цене деления при использовании всего диапазонапоказаний и находится в пределах половины цены деления в диапазоне измеренийменее 0,1 мм. Погрешность измерения - порядка 14 мкм.При работе с этими индикаторами нужно следить, чтобы ось рычага была приблизительноперпендикулярна направлению измеряемой величины. Погрешность, возникающую приотклонении рычага от правильного положения, определяют по формуле

D= a(1-cosj), где a- измеряемая величина; j - угол отклонения рычага от оптимального положения.

Рычажно-зубчатая измерительная головка применяетсявместо индикаторов часового типа при более точных измерениях. Цена деления 0,001 и 0,002 мм с пределами измерения соответственно ±0,05и ±0,1 мм . Основная погрешность составляет не более половинецены деления при диапазоне измерений до 30 делений и не более цены деления навсем диапазоне измерений. Предельная погрешность измерения методом сравнения непревышает 6 мкм. При измерении методом непосредственной оценки погрешностьизмерения находится в пределах от 1,5 до 9 мкм.