ки - проектування нестандартизованого засоби вимірювання паралельності напрямних прецизійного верстата. Дата видачі завдання 14 лютого 2000. h2> 3.2 Мета і призначення розробки
Метою розробки є збільшення продуктивності контролю геометричних параметрів вимірюваного виробу.
3.3 Характеристика об'єкта розробки
Об'єкт розробки представляє собою нестандартизоване засіб вимірювання, вживане для контролю відхилень геометричних розмірів напрямних прецизійного верстата. Контрольований параметр - непаралельність. У приладі використовується ємнісний або фотоелектричний перетворювач. h2> 3.4 Основні технічні вимоги до приладу:
Прилад повинен задовольняти наступним вимогам:
- Довжина вимірюваного об'єкта не менше 400 мм. p> - Точність вимірювання не менше 0.5 мкм
В
4 Вибір і обгрунтування метрологічних характеристик НДІ
Загальний перелік основних нормованих МХ, форми їх подання та способи нормування встановлені в ГОСТ 8.009-84. В«Метрологія. Нормування й використання метрологічних характеристик СІ В». Згідно з його номенклатура МХ включає в себе:
а. Характеристики, призначені для визначення результатів вимірювання (без введення поправок)
б. Функція перетворення (градуювальна характеристика, рівняння перетворення) - Це залежність між значеннями на виході і вході СІ, представлена ​​у вигляді таблиці, графіка або формули. Розрізняють індивідуальну і номінальну функції перетворення. Індивідуальна описує властивості конкретного екземпляра СІ. Її ще називають градуювальної характеристикою. При серійному випуску однотипних СІ залежність між значеннями на виході і вході СІ часто встановлюється з допомогою номінальної функції перетворення. Її використання супроводжується похибками, викликаними відзнакою номінальної функції перетворення від індивідуальною. Ідеальна функція перетворення представляє лінійну залежність. p> в. Значення заходи. p> р. Ціна поділки шкали вимірювального приладу - це різниця значень величини, відповідають двом сусіднім позначок шкали.
д. Для цифрових приладів вказують ціну одиниці молодшого розряду цифрового відлікового пристрою, вид вихідного коду (двійковий, двійково-десятковий і тощо), і число розрядів коду.
е. Функція впливу - це залежність зміни МХ від зміни впливають величин. Під останніми розуміють зовнішні фізичні впливи - кліматичні, механічні, електромагнітні, зміни параметрів джерел живлення.
ж. Динамічні характеристики, зумовлені впливом на вихідний сигнал змінами в часі значень вхідного сигналу. Розрізняють повні динамічні характеристики і часткові. До повних относят: перехідну, АЧХ, амплітудно-фазову, імпульсну перехідну, передавальну. У частковим - будь-які функціонали або параметри повних динамічних характеристик. Прикладами таких характеристик може служить постійна часу.
За умовами застосування СІ розрізняють нормальні і робочі умови. Вони відрізняються діапазоном зміни неінформативних параметрів вхідного сигналу і впливають величин. Нормальними називають умови, для яких нормується основна похибка СІ. Для різних типів СІ нормальні умови можуть бути різними. Однак СІ можуть працювати в більш широкому діапазоні зміни впливають величин. Цей діапазон називають робочим. br/>
а. Відстань між ємностями вибираю рівним довжині вимірюваної поверхні - 400 мм (можливий також варіант із змінною довжиною - для чого корпус перетворювача робиться у вигляді телескопічного циліндра). Корпус найкраще виконати з композитного матеріалу, щоб уникнути появи паразитних ємностей.
б.) Зміна відстаней між обкладинками вимірювальних ємностей невелика (Проводиться вимірювання точних поверхонь), тому функція перетворення буде відносно лінійна. Для поліпшення функції перетворення при зміні великих відхилень можна застосувати профілювання обкладок вимірювальних ємностей.
в.) Робочий діапазон вимірювання становить десятикратне значення вимірюваної величини і дорівнює 2,5 * 10 = 25 мкм.
р.) Ціна розподілу повинна бути не більше 0,5 мкм. br/>
Розрахуємо орієнтовну площу обкладок конденсатора для отримання необхідної точності. Ємність конденсатора визначається наступною формулою: (див. п2.) У нашому випадку максимальна величина зміни відстані Dd = 25 мкм або Dd = 2,5 Г— 10 -5 м. Величина e для повітря дорівнює 1, універсальна діелектрична постійна e 0 = 8,85 Г— 10 -12 . Для отримання достовірних результатів зміна ємності повинно бути не менше 10 нФ. Шляхом вирішення рівняння щодо S отримуємо значення площі 2,84 Г— 10 -2 м 2 , що цілком реально. Далі призначимо точнісні вимоги на пластини обкладок вимірювальних ємностей. Точнісні вимоги призначаємо виходячи з розмір пластин (30 см на 10 см) і зміни відстані між обкладинками. Призначаємо допуск на непаралельність 0.01 мкм і параметри шорсткості пластин R a = 0,32 мкм.
В
br/>
