Разработка методики калибровки штангенрейсмаса 0...250мм

     2 СОСТАВЛЕНИЕ ПОВЕРОЧНОЙ  СХЕМЫ 
 

     2.1 Составление государственной  поверочной схемы 

     Во  ВНИИМ им. Д.И. Менделеева разработана  поверочная схема для мер длины  и приборов для линейных измерений.

     Она делится на две части: штриховые меры длины и поверяемые по ним приборы и концевые меры длины и поверяемые по ним приборы.

     Во  главе обеих частей поверочной схемы  поставлен эталонный комплекс приборов для воспроизведения метра в  длинах световых волн оранжевой линии  криптона-86.

     В первой части поверочной схемы показана передача размера метра вторичным  эталонам – платино-иридиевым метрам №11 и М20⁰ и №2, по своему метрологическому назначению играющим роль эталонов-копий, а также эталонным штриховым мерам, применяемым при периодическом контроле правильности абсолютных измерений длины на интерфереционных установках метрологических институтов с использованием вторичных эталонных длин волн (ртути-198 и кадмия-114).

     Платино-иридиевый  метр №2 является одновременно штриховой  и концевой мерой. Действительную длину его можно определять с помощью интерферометра. Действительную длину подразделений шкалы метров №11 и М20⁰ определяют либо измерением на интерференционном компараторе в длинах волн первичного эталонного излучения, либо применяя метод калибровки.

     Рабочими  эталонами служат наборы, состоящие  из мер длиной 1дм – 1м. действительное значение рабочих эталонов определяют как интерференционным методом  с использованием вторичных эталонов длин волн, так и сличением со вторичными платино-иридиевыми эталонами посредством компараторов.

     Поверочная  схема предусматривает в качестве следующих звеньев метрологической  цепи для штриховых мер: образцовые штриховые меры первого разряда (поверяемые сличением с рабочими эталонами либо измерением интерференционным методом с использованием вторичных эталонных длин волн) и образцовые штриховые меры второго разряда (поверяемые по образцовым мерам первого разряда).

     Поверку миллиметровых и сантиметровых  подразделений штриховых мер  повышенной точности можно выполнить также сличением их с образцовыми штриховыми мерами первого разряда или методом калибровки.

     Вторая  часть поверочной схемы посвящена  концевым мерам длины и поверяемым по ним приборам. По этой схеме размер метра от первичного эталона передается эталонным плоскопараллельным концевым мерам длиной 5-100 мм, изготовленным из кристаллического или плавленого кварца, а также эталонным концевым мерам длиной до 1 м, предназначенным для периодического контроля правильности абсолютных измерений длины, проводимых в метрологических институтах на интерферометрах с использованием вторичных эталонных длин световых волн.

     Далее в поверочной схеме приведены  образцовые концевые меры первого, второго, третьего, четвертого и пятого разрядов. Одновременно поверочная схема предусматривает для рабочих концевых мер длины четыре класса точности (0,1,2,3).

     Образцовые  концевые меры первого разряда поверяют абсолютным интерференционным методом, используя вторичные эталоны  длин волн. Эти меры применяют для  поверки образцовых концевых мер второго разряда. рабочие концевые меры класса 0 поверяют по образцовым мерам первого разряда.

     Образцовые  плоскопараллельные меры длины второго  разряда поверяют относительным  интерференционным методом по образцовым концевым мерам длины первого  разряда и применяют для поверки образцовых концевых мер длины третьего разряда, концевых мер класса 1 и измерительных приборов высокой точности (оптических, пружинных и других индикаторов с ценой деления 0,1 мкм, контактных интерферометров и др.).

     Образцовые  концевые меры третьего разряда длиной до 100 мм поверяют по образцовым концевым мерам длины второго разряда техническим интерференционным методом или на контактных интерферометрах. концевые меры третьего разряда служат для поверки образцовых концевых мер длины четвертого разряда и концевых мер длины класса 2, а также для поверки некоторых мер и измерительных приборов, показанных на поверочной схеме.

     Образцовые  концевые меры четвертого разряда служат для поверки мер пятого разряда  и класса 3. С помощью образцовых концевых мер пятого разряда поверяют различные рабочие измерительные приборы как методом сличения с образцовыми мерами, так и при помощи концевых измерительных машин и других оптико-механических измерительных приборов.

 

     Рисунок 2.1 – Государственная поверочная схема концевых мер длины и поверяемых по ним приборов

     1 – эталонный комплекс приборов для воспроизведения метра в длинах световых волн оранжевой линии криптона-86;

     2 – эталонные плоско-параллельные  концевые меры;

     3 – эталонные концевые меры;

     4 – образцовые концевые меры первого разряда;

     5 – образцовые концевые меры  второго разряда;

     6 – рабочие концевые меры класса 0;

     7 – образцовые концевые меры  третьего разряда;

     8 – рабочие концевые меры класса 1;

     9 – измерительные приборы высокой  точности;

     10 - образцовые концевые меры четвертого разряда;

     11 – рабочие концевые меры класса 2;

     12 - образцовые концевые меры пятого  разряда;

     13 – рабочие концевые меры класса 3;

     14 – рабочие измерительные приборы.

     Поверки:

     а – поверка с помощью интерферометра;

     б – абсолютным интерференционным методом, используя вторичные эталоны длин волн;

     в – относительным интерференционным  методом, по образцовым концевым мерам  длины 1-го разряда;

     г – техническим интерференционным  методом по образцовым концевым мерам  длины 2-го разряда или на контактных интерферометрах;

     д - техническим интерференционным  методом по образцовым концевым мерам  длины 3-го разряда или на контактных интерферометрах;

     е - техническим интерференционным  методом по образцовым концевым мерам  длины 4-го разряда или на контактных интерферометрах;

     ж – методом сличения с образцовыми мерами 5-го разряда или при помощи концевых измерительных машин и других оптико-механических приборов.  
 

     2.2 Составление локальной  поверочной схемы 

     Локальные поверочные схемы устанавливают  передачу информации о размере единице величины в масштабах региона, министерства(отрасли) и юридического лица.

Поверка штангенрейсмасов должна проводиться по Государственные испытания - по ГОСТ 8.383 и ГОСТ 8.001.

  При определении влияния транспортной тряски используют ударный стенд, создающий тряску ускорением 30 м/с² при частоте 80 - 120 ударов в минуту.

  Штангенрейсмасы в упаковке крепят к стенду и испытывают при общем числе ударов 15000. После  испытаний погрешность штангенрейсмасов не должна превышать значений, указанных  в табл. №1. 

  Допускается проводить испытания штангенрейсмасов транспортированием на грузовой машине со скоростью 20 - 40 км/ч на расстояние не менее 100 км по грунтовой дороге. 
 
 

 

  Таблица №1.

  Примечания:

  1. За измеряемую длину принимают  номинальное расстояние между  измерительной поверхностью ножки  и поверочной плитой.

  2. Погрешность штангенрейсмасов не  должна превышать значений, указанных  в табл. №1, при поверке их по плоскопараллельным концевым мерам длины из стали.

  Воздействие климатических факторов внешней  среды при транспортировании  определяют в климатических камерах в следующих режимах: при температуре минус (50 ± 3) °С, плюс (50 ± 3) °С и при относительной влажности (95 ± 3) % при температуре (35 ± 5) °С. Выдержка в климатической камере по каждому из трех видов испытаний – 2 ч. После испытаний погрешность штангенрейсмасов не должна превышать значений, указанных в табл.№1.

  Допускается после выдержки штангенрейсмаса  в каждом режиме выдерживать его  в нормальных условиях в течение 2 ч. 
 
 
 
 
 

  

1) Штангенрейсмас

2) Стеклянная  пластина

3) Концевые меры длины

4) Универсальный  измерительный микроскоп

5) Микрометр  гладкий 0...25 мм

6) Измеритель  твердости

7) Образцы  шероховатости

а) Прямые измерения

б) Косвенные  измерения

в) Метод  сравнения с мерой

  Требования  к этапам поверки и средства измерения:

  1) Предел допускаемой погрешности штангенрейсмасов как при незатянутом, так и при затянутом зажиме рамки, при температуре окружающей среды (20 ± 10) °С, должен соответствовать указанному в табл.№ 1.  Для измерения используются стеклянная пластина и концевые меры длины.

  2) Допуск параллельности верхней и нижней измерительных поверхностей ножки:

  0,004 мм - при цене деления круговой  шкалы 0,02 мм и шаге дискретности 0,01 мм;

  0,006 мм - при значении отсчета по  нониусу и цене деления круговой  шкалы 0,05 мм;

  0,01 мм - при значении отсчета по нониусу 0,1 мм. Для измерения используются стеклянная пластина и концевые меры длины.

  3) Допуск прямолинейности измерительных поверхностей разметочной и измерительной ножек - 0,004 мм. По краям плоских измерительных поверхностей в зоне шириной не более 0,5 мм допускаются завалы. Для измерения используются стеклянная пластина и концевые меры длины.

  4) Размеры штрихов шкал штанги  и нониуса должны соответствовать  указанным ниже: