Модернизация склерометрического комплекса для измерения твёрдости
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
? необходимо соблюсти следующие требования (нормальные условия измерения):
. температура окружающей среды 2935К (+205С);
. относительная влажность окружающего воздуха 30…80%;
. атмосферное давление 1004 кПа (75030 мм.рт.ст.);
. напряжение питания сети - 22010В, частота - 505Гц.
В помещении, где производятся измерения не должно быть дыма, пыли, агрессивных паров. Только при выполнении данных условий возможно проведение измерений.
Методика выполнения измерения на модернизированном тестере описана в п. 2.3.
3.1 Анализ точности системы
Качество измерений определяется совокупностью субъективных и объективных факторов. Но в ряде случаев главным становится влияние средства измерений.
Инструментальные (аппаратурные, приборные) погрешности обусловлены свойствами конкретного средства измерения, могут быть определены при его испытаниях и занесены в его паспорт. Инструментальные погрешности отдельного средства измерения методами обработки не устранимы, но их влияние на результат измерения может быть уменьшено применением соответствующих методик измерения с последующей обработкой результатов измерения.
В настоящее время используются следующие виды моделей инструментальных погрешностей:
1) статистическое суммирование математических ожиданий и дисперсий всех составляющих, с целью определения точечных и интервальных характеристик для заданной доверительной вероятности определяется по формуле 14:
(14)
) арифметическое суммирование модулей наибольших значений составляющих представлено в выражении 15:
(15)
Для разрабатываемой системы инструментальная погрешность будет складываться из погрешностей: двух тензопреобразователей (0,01%), ёмкостного преобразователя (0,03%), 4-ёх усилителей (0,05%), стабилизатора (0,1%) контроллера (0,1%), двух датчиков положения (0,025%), персонального компьютера (0,2%), источника напряжения (1%), 3-ёх шаговых двигателей (5%).
По первой модели:
По второй модели:
По второму способу оценка получается более завышенная.
Малое значение погрешности свидетельствует о высокой точности системы.
3.2 Косвенные измерения с нелинейной зависимостью
Микротвердость царапанием в соответствии с ГОСТ 21318-75 определяется из выражения 9.
Эта формула прошита в контроллере. Следовательно, используются косвенные измерения.
Косвенные измерения - это измерения, где значение искомой величины находится на основании известной зависимости, представленной в формуле 16:
, (16)
где Q1, Q2, … - измеряемые аргументы.
Для получения значения твёрдости образца при измерении на тестере используется формула 16. В косвенных измерениях с нелинейной зависимостью используется метод линеаризации - нелинейная зависимость разлагается в ряд Тейлора, который представлен в формуле 17:
, (17)
где - производная, вычисляемая в точке оценки i - го аргумента.
=0,102 кгс;
=;
;
.
Наибольшее отклонение результатов от их оценок:
;
.
Оценка результата измерения:
.
.
,
,
;
;
;
;
.
Определяется предельное значение :
Т.к. 0,505<6,45, поэтому линеаризацию проводить можно.
Тогда абсолютная погрешность определяется по формуле 18:
(18)
Абсолютная погрешность
Относительная погрешность вычисляется по формуле 19:
(19)
Относительная погрешность .
3.3 Методика поверки тестера по образцовым мерам твёрдости
. Периодичность поверки не реже одного раза в год.
Поверка прибора осуществляется по государственной поверочной схеме, в которой устанавливается порядок передачи значений твёрдости в числах HV от государственного специального эталона при помощи рабочих эталонов рабочим средствам измерений с указанием применяемых методов поверки.
. Условия поверки:
температура окружающего воздуха от 15 до 28 С;
относительная влажность воздуха (6515)%;
атмосферное давление от 84 кПа до 106 кПа;
напряжение сети переменного однофазного тока для прибора должно быть 220 В, допускаемое отклонение от плюс 10% до минус 15%, частота (501) Гц.
. Поверяемый прибор установить на стол, обеспечивающий защиту прибора от воздействия вибраций, передаваемых через стены и пол здания.
. Прибор заземлить.
. Перед проведением поверки необходимо тщательно протереть поверхности образцовых мер твёрдости и поверхность стола, на который мера устанавливается.
. Произвести внешний осмотр тестера.
. Выбрать образцовую меру твёрдости.
Образцовые меры твёрдости МТВ [15] имеют следующие параметры: прямоугольная мера твёрдости: длина=(601) мм, ширина=(401) мм, высота - не менее 6 мм; круглая мера твёрдости: диаметр (601) мм, высота не менее 6 мм.
Отклонение от плоскосности рабочей и опорной поверхностей меры не должно быть более 0,005 мм.
Отклонение от параллельности рабочей и опорной поверхностей на длине 50 мм не должно быть более 0,01 мм.
Шероховатость поверхностей мер должны быть: шероховатость рабочей поверхности Ra не более 0,04 мкм; шероховатость опорной поверхности Ra не более 0,5 мкм; шероховатость боковых поверхностей Ra не более 2,5 мкм.
На рабочей и опорной поверхностях должны отсутство