Méréstechnika 5. Galla Jánosné 2014

Méréstechnika 5. Galla Jánosné 2014

A mérési hibák eredete

A mérési hibák eredete A mérési hiba (error) a mérendő mennyiség értékének és a mérendő mennyiség referencia értékének különbsége: Hi = xi – x ref ahol:

Hi - a mérési hiba; xi - a mért érték; xref - a referencia érték.

 Jellegük szerint a hibák lehetnek durva, rendszeres és

véletlen hibák.  A mérési hibák eredetük szerint lehetnek:  a modellalkotás hibája (a mérés egyenlete a mérés matematikai modellje

elméleti fogalom, a mérendő mennyiség alakja ettől mindig eltér vagy nem megfelelően választott a modell),

 a mérési eljárás (fizikai elv és módszer),  a mérés kivitelezése (mód, mérőeszköz, mérő személy) és  a mérési adatok feldolgozásának hibái lehetnek a hiba forrásai.

a mérési hiba és a mérési bizonytalanság nem azonos fogalom

A mérési hibák eredete Emelőkarok hibái  a szinuszos mechanizmus

hibája (a)  a tangens mechanizmus hibája (b)


Irányváltási hiba

fogaskerékhajtás játékából (foghézag) vagy az anya – menetes orsó közötti hézagból származik

A hiba kiküszöbölhető, ha úgy mérünk, hogy a tapintó mindig ugyanabban az irányban mozdul el.

.


Lineáris vezetékek hibái okozta eltérések

Elbillent állvány

A készüléknél az Abbe-féle komparátor elv nem érvényesül. a keletkező hiba nagysága: h = a . tg

Elgörbült szárú tolómérce


Lineáris vezetékek hibáinak csökkentése

Magasságmérők egyre stabilabb vezetékekkel

A mérési hibák eredete Vezetékek hibái

Az etalon alakeltérése teljes mértékben, mint 1. rendű hiba a mérési eredményben jelen van. A mérőtapintó eltérése csak másodrendű hibát okoz

Alakellenőrzés egyenességvizsgáló készülék

A mérési hibák eredete A síklapok, asztalok, felfekvő felületek alakeltérése

h = D’ – D = 1/4  D  2 ( [rad]) h = L’ – L = 1/2  L  2 (

[rad])

Ferde mérőasztal hatása

Nagypontosságú vastagságmérés

A mérési hibák eredete A nem megfelelő pozícionálás, hibás helyzet

Ferdén befogott tapintó hatása

a) ábra:

h = l  2/2

b) ábra:

h = D’ – D = D  2/4

A mérési hibák eredete A mérőfelületek párhuzamossági, ferdeségi hibái

Amennyiben a párhuzamos felületű munkadarabot nem merőleges felületek között mérjük, akkor a keletkező hiba 1. rendű

A mérési hibák eredete A mérőfelületek párhuzamossági, ferdeségi hibái Forgó mérőcsapnál a keletkező hiba 1. rendű • ha a forgó csap szögeltérése a merőlegestől () nagyobb, mint az állócsap ferdeségi szöge (α), akkor x = dα + ½  xr α2. • Fordított esetben (ha α > ), a x = d + ½  xr α2. [szögek rad.-ban] Álló mérőcsapnál az egyenesbe vezetett csap mindig azonos helyzetben van a mikrométerorsó forgatása közben. A jelentkező eltérés értéke: x = ½  xr α2, a hiba 2. rendű


A mérőfelületek párhuzamossági, ferdeségi hibái A munkadarab M mérete helyett kisebb értéket, M’-t olvasunk le a mérőeszközről, mert a mozgó mérőfelület a játék és a mérőerő következtében elfordul. A hiba nagysága: h = M – M’ = x  tgα  x  α(rad), a hiba 1.rendű.

Mérőfelületek párhuamosságának vizsgálata

A mérési hibák eredete A surlódás és játék okozta hibák

Példák a vezeték játéka okozta hibákra

Csapágyjáték okozta hiba

Csap és furat köralakhibái

A mérési hibák eredete Zérus hiba (nulla-hiba) A mérőfelületeket nullára állítva a skála nullától eltérő értéket mutat. Oka: kopott mérőfelületek, a mutató vagy a skála eltolódása A hiba értékét figyelembe lehet venni rendszeres hibaként, a leolvasott érték korrigálható, esetleges után-állítással ki lehet küszöbölni. Digitális kijelzésű mérőeszközök nullázhatók a mérési tartomány bármely helyén.

Saját súly, mérőerő, szorítóerő által okozott alakváltozások A mérőnyomás hatása: • a tárgyon, illetve a mérőeszközön rugalmas hosszúságváltozást, behajlást, elcsavarodást hoz létre, • az érintkező felületeken rugalmas alakváltozást okoz.

A hosszváltozás a Hooke-törvényt követi a rugalmassági határig: F – a mérőnyomás (terhelőerő), [N], l – mérőeszköz, illetve tárgy hossza, [mm], E – rugalmassági modulus, [N/mm2] A – keresztmetszet [mm2].

A mérési hibák eredete Saját súly, mérőerő, szorítóerő által okozott alakváltozások

Példák a mérőerő hatására bekövetkező alakváltozásokra Az alakváltozás mértéke: R – a mérőcsap végződés sugara, [mm] F - mérőerő [N], k – a mérőcsap anyagától függő együttható (acélnál k = 1).

Deformáció gömb és sík között

A mérési hibák eredete Saját súly, mérőerő, szorítóerő által okozott alakváltozások Alkalmazás A mérőléc osztásai a semleges szálban helyezkednek el A mérőléc osztásai a felső felületen találhatók, vagy hosszú méretű mérőhasáboknál Vonalzók, melyek teljes hosszára szükség van (pl.egyenesség-etalonok) A vonalzó két feltámasztási pontja közötti rész szükséges, Bessel-pontok

Minimális hosszváltozás

Vázlat

a = 0,22 . L

a = 0,211 . L

a = 0,223 . L

a = 0,239 . L

a = 0,22031  L  2/9  L hosszúság két oldalon szimmetrikusan a szélétől

A mérési hibák eredete Parallaxis hiba

•a skála és a mutató nincs egy síkban, vagy •a skála és a nóniusz nem esik egy síkba.


Osztásos mércék leolvasási pontatlanságai

A méret megtestesítése: a vonaljelölések távolsága

A vizuális leolvasás bizonytalansága szabad szemmel 25 cm távolságból nézve: ± 6 µm.

± 75 µm ± 20 µm


Mérési hibák pontatlan beállítás miatt Az x-y irányban elmozduló mérőasztalra helyezett munkadarabnál: a munkadarab mérendő mérete (koordináta rendszere) a lehető legpontosabban párhuzamos legyen az asztal x-y koordináta irányával. A beállítás történhet:

 a munkadarab elfordításával mechanikus mozgatással (a tárgyasztal elfordításával),  kiértékelő szoftverrel ellátott mérőgépnél a számítógépes kiértékelés során koordináta transzformációval.

Hőmérsékletkülönbség, hőtágulás okozta hiba A mérés eredményét 200 C hőmérsékletű munkadarabra kell vonatkoztatni, 101,324 kPa légköri nyomáson és 60%-os relatív páratartalmú környezeten.

Rezgés okozta hiba

Amikor a mérőgép folyamatosan szolgáltat mért értéket (pl. körkörösségmérő gép vagy felületi érdesség mérő készülék, koordinátamérő gép) a mérőgépet érő rezgések (pl. lépések, erős hanghatás, jármű, szerszámgép közelsége, stb.) mérési hibát okozhatnak. (lágy rugózás, aktív rezgéscsillapító , az épület legmélyebb pontján )

Szögek mérése

Csoportosítás:

Szögek mérése

- állandó mértékű szögmérők

- változtatható mértékű szögmérők

Állandó mértékű szögmérők

Egy-egy meghatározott értékű szöget testesítenek meg.

 Szögmérő hasábok (szögmérték) A szögmérő hasábok jellemzői (kivitel, anyag, készlet, stb.) a mérőhasábokkal megegyező. A szögek összeadásával és kivonásával is összeállítható szögméret.  Szögmérő lapok Háromszög vagy paralelogramma alakú mérőlapok. Készletben forgalmazzák.

 Derékszögek Felhasználható: ellenőrzésre, beállításra, előrajzolásra. Fajtái: sima acél derékszög, illetve talpas derékszög, vagy ellenőrző henger (pontosan megmunkált felületű tömör acélhenger) 22

Szögek mérése

Változtatható mértékű szögmérők Mechanikai szögmérő (nóniuszos, optikai, mérőórás leolvasású)

23

Szögek mérése Mechanikai szögmérő

Segédosztás Főosztás

Szögek mérése A mérés bizonytalanságának okai lehetnek

a) a középpontok nem esnek egybe

sin  x  sin  R kis szögeknél

arc  sin  x arc  sin  R 25

arcsin  '  

2x  sin R 2

=1800 –nál a hiba a legnagyobb arc max  

b) a szögszárak nem fedik egymást

2x R

arc 

   

i R

i i  2 R D

Szögek mérése

Változtatható mértékű szögmérők Libellás szögmérők

Kis szögek mérése

Vezetékek, tengelyek, mérőasztalok, mérőgépek vízszintesbe állításához használhatók a szintezők.

Szögek mérése

Szögek közvetett mérése

Szinuszvonalzó hibája

Szinuszvonalzó

sin  

M L

 

sin   M L     cos   M L 

Tangensvonalzó hibája A

B

D d  2 2

Dd M 2

   D  d  D  d  2M     2   cos   sin D  d  2M  2 2  Dd

Szögek mérése Kúpos csapok mérése

A  A2 tg / 2  1 2M

D D     2 cos  A1  D1  cos  2 2 2 2  D D    d 2  A 2  2  2 cos  A 2  D1  cos  2 2 2 2 

d1  A1  2

h1  M 

D D  D   sin  M  1  sin  2 2 2 2 2

h2 

D D  D   sin  1  sin  2 2 2 2 2 28

Méréstechnika 5. Galla Jánosné 2014

Recommend Documents