Измерение штриховыми мерами длины и их поверка с помощью контрольной линейки

ГОУ ВПО  МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 ИМ. Н.П. ОГАРЁВА 

Факультет светотехнический

Кафедра метрологии, стандартизации и сертификации 
 
 

ОТЧЁТ О  ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1

по метрологии, стандартизации и сертификации 
 

«Измерение  штриховыми мерами длины и их поверка с помощью контрольной линейки»

ЛР – 02069964 – 220501 – 01 – 11 
 
 
 

Автор отчёта    _________________   28.09.11                              М. Ю. Федорова

Обозначение отчета ЛР – 02069964 – 220501 – 01 – 11

Преподаватель   ________________   28.09.11                               Е. Н. Канинина 
 
 
 
 
 

Саранск 2011

 

     1 Цель работы 

     Цель  работы – Приобретение практических навыков работы при измерении  штриховыми мерами длины, поверка рабочих  штриховых мер длины контрольной  линейкой.  

     2 Программа и методика эксперимента 

     Контрольная линейка (КЛ) представляет собой измерительную  линейку с отсчётными лупами. Линейка предназначена для измерения прямолинейных расстояний, поверки рабочих линеек, штриховых мер длины. Контрольная линейка состоит из следующих составных частей:

     -латунной  линейки, боковые грани которой  скошены и составляют с плоскостью  основания углы, равные 45⁰. На одной скошенной грани нанесена шкала с ценой деления 0,2 мм, а на другой – с ценой деления 1 мм. Длина шкал 1020 мм. Точность измерения штрихов делений ±0,6 мм и ±0,08 мм;

     -латунной  направляющей штанги;

     -термометра;

     -двух  луп семикратного увеличения.

      Измерение длины с помощью КЛ производится прикладыванием на     измеряемый отрезок. Если измеряемый отрезок ограничен 2-мя штрихами (Рисунок 1), то его длина представляет собой расстояние между осями этих штрихов, и определяется по формуле:

                                                

                                             (1) 
 
 
 

где a,b,c и d –отсчёты по краям штрихов 

 
 
 
 
 
 

      Оценивая  десятые доли интервала на глаз, получаем отсчет с точностью 0,06 мм. Выполнив один такой прием, т. е. сняв все четыре отсчета, линейку несколько  смещаем и снимаем вторую серию  отсчетов.     

      Для проведения поверки рабочих штриховых мер длины с помощью контрольной линейки нужно провести измерения длин отрезков штриховых мер:

• от начала диапазона измерений (0 мм) до середины диапазона измерений;
• от начала до конца диапазона измерений.

 

 

                  3 Результаты исследований

      

      

      Результаты  измерений длины отрезка с помощью контрольной линейки, проводимые в данной лабораторной работе, приведены в таблице 1. 

Таблица 1 – Результаты измерений длины отрезка с помощью контрольной линейки 

 

мм,

мм,

мм на длину 105 мм.

          Искомая длина  мм. 

      Поверка рабочих штриховых мер длины:

1 с  диапазоном измерений 0 − 300 мм и ценой деления 1 мм

2 с  диапазоном измерений 0 − 250 мм  и ценой деления 1 мм

3 с  диапазоном измерений 0 − 500 мм  и ценой деления 1 мм

контрольной линейкой с диапазоном измерений 0 − 1020 мм и ценой деления 0,2 мм.

      Результаты  поверки рабочих штриховых мер длины контрольной линейкой, проводимой в данной лабораторной работе, приведены в таблице 2. 

Таблица 2 – Результаты поверки рабочих штриховых мер длины контрольной линейкой 

 

  4 Обработка экспериментальных данных 

      После пяти измерений длины отрезка с помощью контрольной линейки, найдём расстояние между осями штрихов, рассчитаем среднее арифметическое, среднюю квадратическую погрешность, среднюю температуру, погрешность, связанная с температурным влиянием, погрешность штриховых мер. Все результаты занесём в таблицу 1.

      Среднее арифметическое значение измеряемого  расстояния l определяется по формуле:

             ,       (2)

      где - число приемов.

      Средняя квадратическая погрешность S одного измерения данного ряда равна:

                                                                                                    (3)

      где p_l² – отклонение каждого значения l от l_ср.

      При учете каждого влияния на линейку необходимо фиксировать ее температуру после первого и конечного приемов измерения (t₁ и t_n) и найти среднюю температуру:

                                                                 (4)

      Затем длину линейки при T=20⁰C приводим к средней температуре, считая что уравнение шкалы КЛ с ценой деления 0,2 мм равно:

                (5)

      получаем  длину линейки l_ср (t).

      Погрешность, связанная с температурным влиянием, определяется по формуле:

                        (6)

      Искомая длина равна:

                   .     (7)

      Погрешность штриховых мер рассчитываем по формуле:

                         (8)

      где L – значение длины отрезка, полученное с помощью КЛ;

      L_пов – значение поверяемого отрезка штриховой меры. 

        
5 Анализ результатов и выводов

     С помощью этой лабораторной работы мы научились измерять штриховые меры длины и проводили их поверку с помощью контрольной линейки.

     Из  результатов данной лабораторной работы видно, что все три линейки оказались годными. Так как рассчитанная погрешность ни на одном из поверяемых  отрезков не превышает половины цены деления шкалы.