Έτος: Εξάμηνο: Ημερομηνία εκτέλεσης: Ημερομηνία παράδοσης:

Transcript

1 ΑΝΩΤΑΤΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ (ΑΣΠΑΙΤΕ) - ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΟΙΟΤΙΚΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ Υπεύθυνος καθηγητής: Ζκέρης Βασίλειος ΕΚΘΕΣΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ 1: ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΜΗΚΩΝ Σπουδαστές: Έτος: Εξάμηνο: Ημερομηνία εκτέλεσης: Ημερομηνία παράδοσης: ΑΘΗΝΑ 2010

2 ΑΣΚΗΣΗ 1 η ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΣ ΜΗΚΩΝ Μικρόμετρο ακριβείας 0,01 1. Χαρακτηριστικά Οίκος κατασκευής: Μέγιστη δυνατότητα: Ελάχιστη δυνατότητα: Έκταση μέτρησης: 2. Αναγνώριση των διαφόρων κομματιών Α: Λ: Β: Μ: Γ: Ν: Δ: Π: Κ: Σ:

3 Ποιος ο σκοπός του μηχανισμού αναστολής; 1 στροφή του τυμπάνου σε πόση μετατόπιση του κινητού επαφέα αντιστοιχεί; Ποιος είναι ο αριθμός των υποδιαιρέσεων (χαραγών) επάνω στο τύμπανο: Μια υποδιαίρεση του τυμπάνου σε πόση αξονική μετατόπιση αντιστοιχεί; Υπάρχει σύστημα ανοχής της συναρμογής; (εάν υπάρχει τι σύστημα είναι;) Τι σφάλματα δημιουργούνται αν υπάρχει μεγάλη αντοχή;

4 3. Έλεγχος επιπεδότητας Ο έλεγχος επιπεδότητας του σταθερού και του κινητού επαφέα γίνεται με τη βοήθεια επίπεδου υάλινου πλακιδίου. Αν η επιπεδότητα είναι κανονική δεν παρατηρείται κανένας κροσσός συμβολής, διαφορετικά αν η επιπεδότητα δεν ήταν κανονική θα παρατηρούσαμε κροσσούς τους οποίους και θα σχεδιάσουμε. Η απόσταση μεταξύ δυο κροσσών αντιστοιχεί περίπου σε 0,25μm Ποια είναι σύμφωνα με τα παραπάνω σχήματα η κατά προσέγγιση τιμή της κοιλότητας ή της καμπυλότητας; Σταθερός επαφέας: μm Κινητός επαφέας: μm 4. Ρύθμιση μηδέν (ή της ελάχιστης δυνατότητας με τη βοήθεια αντίστοιχου πρότυπου πλακιδίου) Να καθορισθεί σύμφωνα με τον τύπο του μικρομέτρου η χρησιμοποιούμενη μέθοδος:

5 l 5. Ευαισθησία Κ ( K ) G Το ΔG για το μικρόμετρο ακριβείας 0,01 είναι 0,01 Το Δl είναι η απόσταση μεταξύ δυο υποδιαιρέσεων στο τύμπανο: Διάμετρος βαθμονομημένου τυμπάνου: Απόσταση μεταξύ δυο υποδιαιρέσεων: l Ευαισθησία: K... G 0,01 Άρα: Κ= Η ευαισθησία Κ στο μικρόμετρο αυτό είναι σταθερή σε όλη την έκταση της μέτρησης; (ναι ή όχι): Αιτιολόγηση: 6. Πιστότητα (Αρχικά) Πάρτε ένα πλακίδιο πάχους από 5 μέχρι 15 χιλιοστών Κάθε σπουδαστής θα πραγματοποιήσει μια σειρά 10 μετρήσεων με τη μέγιστη δυνατή ακρίβεια. (Το πρότυπο πλακίδιο να είναι τελείως καθαρό και να κρατιέται στα χέρια το μικρότερο χρονικό διάστημα) Οι μετρήσεις να πραγματοποιούνται στο ίδιο πάντα σημείο Το μικρόμετρο να σταθεροποιηθεί σε κατάλληλη βάση Ονομαστική τιμή πρότυπου πλακιδίου: Ποιότητα πλακιδίου :

6 1 ος σπουδαστής α/α μέτρησης Απόκλιση σε (μm) Μέση τιμή = μm Ανώτερο όριο: μm Κατώτερο όριο: μm Στη συνέχεια θα υπολογισθεί η τυπική απόκλιση s Χ i (Χ i ) 2 Έτσι: Σ(Χ i ) 2 = = s n s =

7 2 ος σπουδαστής α/α μέτρησης Απόκλιση σε (μm) Μέση τιμή = μm Ανώτερο όριο: μm Κατώτερο όριο: μm Στη συνέχεια θα υπολογισθεί η τυπική απόκλιση s Χ i (Χ i ) 2 Έτσι: Σ(Χ i Χ) 2 = = s n s = Συμπεράσματα: Τα προηγούμενα αποτελέσματα μας επιτρέπουν να συμπεράνουμε ότι το μικρόμετρο παρουσιάζει χαρακτηριστικά πιστότητας; Ο αριθμός των μετρήσεων είναι αρκετός;

8 Ποια η επίδραση του χειριστή; 7. Ορθότητα α) Δεχόμαστε ότι οι τιμές των προτύπων πλακιδίων είναι οι κατά συνθήκη αληθείς τιμές V c και θα προσπαθήσουμε να βρούμε τα σφάλματα της ορθότητας του μικρομέτρου. β) Θα εκλέξουμε 10 πρότυπα πλακίδια (από 1-10) και κάθε σπουδαστής θα γράφει τις ενδείξεις στην κατάλληλη θέση του παρακάτω πίνακα. γ) Ποιότητα προτύπων πλακιδίων Ι

9 Τιμές των πλακιδίων (V c ) Τιμές του πρώτου σπουδαστή Τιμές του δεύτερου σπουδαστή Μέσες τιμές ( V i ) Σφάλματα ορθότητας e V V i i c Καμπύλη Διακρίβωσης

10 8. Άλλες μετρολογικές ποιότητες Ακρίβεια α. Η ακρίβεια μπορεί να είναι γνωστή με βεβαιότητα; β. Όταν πραγματοποιούμε μετρήσεις με το υπό μελέτη μικρόμετρο, με ποια ακρίβεια μπορούμε να δώσουμε τα αποτελέσματα; ΙΙ. Μετρητικό ρολόι ακριβείας 0,01 1. Χαρακτηριστικά Οίκος κατασκευής: Μια υποδιαίρεση αντιστοιχεί με μετατόπιση του επαφέα. Έκταση μέτρησης: 1 στροφή του δείκτη σε πόση μετατόπιση του επαφέα αντιστοιχεί; Αριθμός δυνατών περιστροφών του δείκτη:

11 2. Ευαισθησία: l K G Το ΔG για το μετρητικό ρολόι της άσκησης είναι Το Δl είναι η απόσταση μεταξύ δυο υποδιαιρέσεων του δίσκου του ρολογιού: Διάμετρος του δίσκου: Μήκος περιφέρειας του δίσκου: Αριθμός υποδιαιρέσεων στην περιφέρεια του δίσκου: Κάθε υποδιαίρεση αντιστοιχεί σε μια μετατόπιση ΔG του επαφέα κατά l Ευαισθησία: K... G 0,01 Άρα: Κ= Η ευαισθησία Κ στο μετρητικό ρολόι είναι σταθερή σε όλη την έκταση της μέτρησης; (ναι ή όχι): Αιτιολόγηση: Συγκρίνετε την ευαισθησία του ρολογιού με την ευαισθησία του μικρόμετρου;

12 6. Πιστότητα (Αρχικά) Πάρτε ένα πλακίδιο πάχους από 5 μέχρι 15 χιλιοστών Κάθε σπουδαστής θα πραγματοποιήσει μια σειρά 10 μετρήσεων με τη μέγιστη δυνατή ακρίβεια. (Το πρότυπο πλακίδιο να είναι τελείως καθαρό και να κρατιέται στα χέρια το μικρότερο χρονικό διάστημα) Οι μετρήσεις να πραγματοποιούνται στο ίδιο πάντα σημείο Να ρυθμιστεί με την πρώτη μέτρηση το μηδέν του ρολογιού Το μικρομετρικό ρολόι να σταθεροποιηθεί σε κατάλληλη βάση Ονομαστική τιμή πρότυπου πλακιδίου: Ποιότητα πλακιδίου : 1 ος σπουδαστής α/α μέτρησης Απόκλιση σε (μm) Μέση τιμή = μm Ανώτερο όριο: μm Κατώτερο όριο: μm Στη συνέχεια θα υπολογισθεί η τυπική απόκλιση s Χ i (Χ i ) 2 Έτσι: Σ(Χ i ) 2 = = s n s =

13 2 ος σπουδαστής α/α μέτρησης Απόκλιση σε (μm) Μέση τιμή = μm Ανώτερο όριο: μm Κατώτερο όριο: μm Στη συνέχεια θα υπολογισθεί η τυπική απόκλιση s Χ i (Χ i ) 2 Έτσι: Σ(Χ i Χ) 2 = = s n s = Συμπεράσματα: Τα προηγούμενα αποτελέσματα μας επιτρέπουν να συμπεράνουμε ότι το μικρομετρικό ρολόι παρουσιάζει χαρακτηριστικά πιστότητας;

14 Συγκρίνατε την πιστότητα του ρολογιού με την πιστότητα του μικρομέτρου Ο αριθμός των μετρήσεων είναι αρκετός; Ποια η επίδραση του χειριστή; 4. Ορθότητα α) Εργαζόμαστε όπως και στην περίπτωση του μικρομέτρου. β) Ρυθμίσατε το ύψος του μετρητικού ρολογιού, σε τέτοια θέση ώστε ο μικρός δείκτης (δείκτης των ) να δείχνει το μηδέν. γ) Ποιότητα προτύπων πλακιδίων Ι

15 Τιμές των πλακιδίων (V c ) Τιμές του πρώτου σπουδαστή Τιμές του δεύτερου σπουδαστή Μέσες τιμές ( V i ) Σφάλματα ορθότητας e V V i i c Καμπύλη Διακρίβωσης