Набор образцовых мер неровностей для аттестации и поверки приборов для измерений параметров неровностей профилей и поверхностей

 

Цель изобретения - определение наибольшей суммарной систематической погрешности поверяемых приборов, погрешности их коэффициента увеличения и смещения полосы пропускания стандартизированных фильтров этих приборов. Набор образцовых мер содержит меры ровности и меры неровностей. Меры неровностей выполнены в виде поверхностей с профилями, имеющими спектры. Каждая мера со спектром существенно уже номинальной полосы пропускания фильтра прибора выполнена в виде основания и закрепленного на одном из ее торцов трехступенчатого цилиндра. Каждая мера со спектром, близким или совпадающим с номинальной полосой пропускания соответствующего фильтра, выполнена в виде цилиндра с цилиндрической лункой. 3 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

КСПУБ ЛИК

А1 (19) (И) (gg 4 G. 01 В 5/28

1 ° I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3348139/25-28 (22) 20.10.81 (46) 30.06.89. Бюл. М 24 (75) В.С.Чихалов и Н.Д.Птичкина (53) 531.717(088.8) (56) Руководство по эксплуатации прибора "Талиронд-2" фирмы Рэнк Тейлор Гобсон (Англия), В 210-11/1267, с. 30. .(54)(57) l. НАБОР ОБРАЗЦОВЫХ YEP НЕРОВНОСТЕЙ ДЛЯ АТТЕСТАЦИИ И ПОВЕРКИ

ПРИБОРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ

НЕРОВНОСТЕЙ ПРОФИЛЕЙ И ПОВЕРХНОСТЕЙ, содержащий меры ровности и меры неровностей, отличающийся тем, что, с целью определения наибольшей суммарной систематической погрешности поверяемых приборов, погрешности их коэффициента увеличения и смещения полосы пропускания стан-.. дартизованных фильтров этих приборон, меры неровностей выполнены в виде поверхностей с профилями, имеющими спектры, функционально зависящие от передаточной характеристики поверяемого прибора, которые существенно уже номинальной полосы пропускания соответствующих им фильтров и имеют частоты наибольших по амплитуде гармонических составляющих, равные частотам, соответствующим максимальным коэффициентам передачи амплитудночастотных характеристик соответствующих фильтров прибора, и в виде поверхностей с профилями, имеющими спеКтры, близкие или совпадающие с номинальными полосами пропускания соот-. ветствующих жч фильтров.

2. Набор по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения очности определения смещения по.лосы пропускания стандартизованных фильтров поверяемого прибора, меры неровностей выполнены н виде поверхностей с периодическими профилями, имеющими спектры существенно уже номинальной полосы цропускания передаточной характеристики поверяемого прибора и с частотами наибольших по амплитуде гармонических составляющих, равными частотам нормируемых отсечек амп.".итудпо-час та тных х p.к тcpпсти к соответствующих фильтров, 3. Набор по п. l, о т л и ч а юшийся тем, что каждая мера со спектром сущее-,íåêíî уже номинальной полосы пропускания фильтра прибора выполнена в виде основания и закрепленного на одном из ее торц в трехступенчатого цилиндра, ступени ,которого выполнены с диаметрами, выбранными в соответствии с геометрической прогрессией с", знаменателем, равным 2, а другой торец основания ны-выполнен со скосом, образующим угол с осью цилиндра, выбранный в занисимости от коэффициента увеличения поверяемого прибора.

4. Набор по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что каждая мара со спектром, близким или совпадавшим с номинальной полосой пропускания соответствующего фильтра, выполнена в виде цилиндра с цилиндрической лункой, ось которой параллельна оси цн. линдра, а радиусы цилиндра и лунки и глубина лунки выбраны в зависимое ти от передаточной характеристики поверяемого прибора.

1490439

Изобретение относится к техническим измерениям и может быть использовано для аттестации и поверки приборов для измерений параметров неров5 ностей профилей и поверхностей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является набор образцовых мер неровностей для аттестации и поверки приборов для измерений параметров неровностей профилей и поверхностей, содержащий меры ровности и меры неровностей.

Данный набор образцовых мер име- 15 ет рабочие поверхности с непериодическим профилем, спектр которых существенно уже амплитудно-частотной характеристики фильтра "1-500" на уровне 0,75, Определение систематн- 20 ческой погрешности при помощи таких мер производится с невысокой точностью, поскольку ее значение зависит от значения частоты наибольшей по амплитуде гармонической составляю- 25 щей сигнала. Если наибольшая по амплитуде гррмоническая составляющая сигнала совпадает или находится вблизи точки максимально:о коэффициента передачи амплитудно-частотной харак- ЗО теристики прибора, то определяемая погрешность характеризуется преимущественно систематической погрешностью коэффициента увели ения, Во всех других случаях определяемая З5 погрешность представляет собой совокупность систематических погрешностей коэффициента увеличения и смещения полосы пропускания амплитудно-частотной характеристики,. соотношение ко- 40 торых изменяется в зависимости от ширины спектра и положения наибольшей по амплитуде гармонической составляющей сигнала на оси частот амплитудно-частотной характеристики. Это соз- 45 дает серьезные трудности при оценке метрологических характеристик поверяемого прибора, так как не позволяет раздельно определить наибольшую суммарную систематическую погрешность, погрешность коэффициента увеличения и смещение полосы пропускания стандартизованных фильтров этогс прибора.

Цель изобретения — определение на- 55 ибольшей суммарной систематической погрешности поверяемых приборов, погрешности их коэффициента увеличения и смещения полосы пропускания стандартизованных фильтров этих приборов — достигается тем, что в наборе образцовых мер неровностей для аттестации и поверки приборов для измерения параметров неровностей профилей и поверхностей, содержащем меры ров .ности и меры неровностей, меры неровностей выполнены в виде поверхностей с профилями, имеющими спектры, функционально зависящие от передаточной характеристики поверяемого прибора, которые существенно уже номинальной полосы пропускания соответствующих им фильтров и имеют частоты наибольших по амплитуде гармонических составляющих, равные частотам, соответствующим максимальным коэффициентам передачи амплитудно-частотных характеристик соответствующих фильтров прибора, и в виде поверхностей с профилями, имеющими спектры, близкие нли совпадающие с номинальными поло-.. сами пропускания соответствующих им фильтров. Кроме того, с целью повышения точности определения смещения полосы пропускания стандартизованных фильтров поверяемого прибора, меры неровностей выполнены в виде поверхностей с периодическими профилями, имеющими спектры существенно уже номинальной полосы пропускания передаточной характеристики поверяемого прибора и с частотами наибольших по амплитуде гармонических составляющих, равными частотам нормируемых отсечек амплитудно-частотных характеристик соответстВующих фильтров.

Каждая мера со спектром существенно уже номинальной полосы пропускания фильтра прибора выполнена в виде основания и закрепленного на одном из ее торцов трехступенчатого цилиндра, ступени которого выполнены с диаметрами, выбранными в соответствии с геометрической прогрессией со знаменателем, равным 2, а другой торец основания выполнен со скосом, образующим угол с осью цилиндра, выбранный в зависимости от коэффициента увеличения поверяемого прибора.

Каждая мера со спектром, близким или совпадающим с номинальной полосой пропускания соответствующего фильтра, выполнена в виде цилиндра с цилиндрической лункой, ось которой парал-, лельна оси цилиндра, а радиусы цилиндра и лунки и глубина лунки пы(= are sec(— - + 1), Рм

К„„+К„ где Р„„„„ — значение параметра неровностей, соответствующее верхней границе диапазона измерений;

t n

F м с

50 расстояние между делениями шкалы; число делений шкалы; коэффициент увеличения прибора; радиус ступени цилиндра; радиус измерительного наконечника первичного преи

Rm

R и

5 l 4904 браны в зависимости от передаточной характеристики поверяемого прибора.

На фиг.1 показана образцовая мера неровности, имеющая спектр существенно уже номинальной полосы пропускания .5 передаточной характеристики поверяемого прибора, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — таблица значений углов < наклона оси ци- 1ð линдра, радиуса R „,и параметра неровностей Р„ „ для различных значений радиуса Rn наконечника первичного преобразователя прибора; на фиг.4 - образцовая мера неровности, имеющая 15 спектр, близкий или совпадающий с номинальной полосой пропускания фильтра поверяемого прибора, общий вид; на фиг.5 — разрез Б-Б на фиг.4; на фиг.6 — значения К, R и Н мер для поверки стандартизованных амплитудно-частотных характеристик фильтров приборов.

Образцовая мера неровности, имеющая спектр существенно å номиналь- 25 ной полосы пропускания передаточной характеристики поверяемого прибора, выполнена в виде основания 1, закрепленного на одном из его торцов трехступенчатого цилиндра 2 и крышки 3. 30

Ступени цилиндра 2 выполнены с диаметрами, выбранными в соответствии с геометрической прогрессией со знаменателем, равным 2. Другой торец основания 1 выполнен со скосом, образующим угол с осью цилиндра 2, выбранный в зависимости от коэффициента увеличения поверяемого прибора. Угол наклона оси цилиндра 2 к скошенной с поверхности основания 1 определяют 4р по формуле

39 6 обраэователя . поверяемого прибора, С помощью этой формулы составляют таблицу значений углов (наклона оси цилиндра 2, радиусов R ступеней цилиндра 2 и параметра Р„д„, неровностей для различных радиусов R наконечников первичного преобравовате.-. ля прибора (фиг.3).

Образцовая мера неровности, имеющая спектр, близкий или совпадающий с номинальной полосой пропускания соответствующего фильтра выполнена в виде цилиндра 4 с цилиндрической лункой, ось которой параллельна оси цилиндра, устанавливаемого на основании 5 и закрываемого крьппкой 6, Радиус цилиндра 4 и лунки и глубина лунлунки выбраны в зависимости от передаточной характеристики поверяемого прибора, Значения радиусов R и Кп цилиндров и лунок соответственно и глубина Н лунок связаны между собой и со значениями радиус-векторов f„ следующей зависимостью ,=(R H R,)ñîs(, —,)е (Rq)»n (4 )

К + R-H+R "R 1

ГЛЯ 4 =&ГССО Б(2R (R -H+R ) 3 „ — текущее значение угла поворо". та измерительного наконечника первичного преобразователя поверяемого прибора.

С помощью полученных значений радиус-векторов определяют спектры профилей по формулам:

2tik а„= —,С P, cos (i); а=1

z +.. 2йс

Ь„= — У; sin (- —.i); п 1 и с, (а,+b„ где а„и Ь„- коэффициениы Фурье

k-й га рмон ик и; с„ - амплитуда k-й гармоникии.

Соотношением значений радиусов Р, и R и глубины Н лунок должно удовлетворять условию: ф— р,, (при k-=15,50,150), где Р„., — значение коэффициента передачи стандартизованной амплитудно-частотной характеристики на уровне 0,75 нормируемой отсечки.

Значения К R и,Н для стандартизованных амплитудно-частотных ха1490439 рактеристик фильтров приборов, полученные при помощи приведенных выше зависимостей. представлены в таблице на фиг. 6.

Приведенные в таблицах (фиг.З, 6 ) значения параметров мер зависят от значений передаточных характеристик конкретных поверяемых приборов, по этому при изменении последних иными будут и параметры мер.

Аттестацию или поверку прибора для измерений параметров неровностей профилей и поверхностей производят с помощью набора образцовых мер путем 15 изменений параметра неровностей F этих мер, Сначала на стол поверяемого прибора устанавливают меру неровности, имеющую спектр, близкий или совпадающий с номинальной полосой про-. 20 пускания фильтра "1-15" поверяемого прибора. Включают фильтр "1-15", ус-.,-: танавливают значение коэффициента увеличения прибора, равное 100", осуществляют настройку прибора, изме- 25 ряют значение параметра неровностей

Р данной меры и определяют разМАкс ность между измеренным значением параметра F „„ и значением приведенным в аттестате данной меры. Повторяют аналогичные измерения двух других мер неровностей, имеющих спектры, близкие или совпадающие с номинальными полосами пропускания фильт-. ров "1-50" и "1-150" соответственно.

При этих измерениях включают соответственно фильтры "1-50".и "1-150" и устанавливают значения коэффициентов увеличения поверяемого прибора равные

500, и 5000 .соответственно. Находят 40 разности между измеренными значениями параметра неровностей F„ „ Mep и значениями этих параметров, приведенными в аттестатах мер. По полученным разностям судят о суммарной система — 45 тической погрешности поверяемого прибора, Затем на стол поверяемого прибора поочередно устанавливают меры неровностей и измеряют значение параметра неровностей F мер, имеющих

Макс спектры существенно уже номинальной полосы пропускания соответствующих фильтров и частоты наибольших по амплитуде гармонических составляющих, равные частотам, соответствующим максимальным коэффициентам передачи амплитудно-частотных характеристик фильтров "1-15", "1-50" и "1-150".

Измерения проводят с коэффициентами увеличения поверяемого прибора, выбираемыми в соответствии со значениями параметра F, приведенными в таблице на фиг,6, при saoM включают фильтр поверяемого прибора с максимальной,полосой пропускания, По разностям между измеренными значениями параметров Р „ и значениями приведенными в аттестатах мер, судят о погрешности коэффициента увеличения поверяемого прибора, По совокупности полученных раз; ностей между измеренными значениями параметра неровностей Г„„А„ мер и значениями, приведенными в аттестатах соответствующих мер, с учетом спектров их профилей судят о смещении полосы пропускания каждого из стандартизованных фильтров и о наибольшей суммарной систематической погрешности поверяемого прибора.

Описанный набор образцовых мер неровностей для аттестации и поверки приборов для измерения параметров неровностей профилей и поверхностей по сравнению с известным набором орразцовых мер обеспечивает определение наибольшей суммарной систематической погрешности поверяемых приборов, погрешности их коэффициента увеличения и смещения полосы пропускания стан-,. дартизованных фильтров этих приборов за счет выполнения рабочих поверхностей мер с учетом стандартизованных передаточных характеристик поверяемого прибора.

1490439

1490439

Re 8-b

Составитель В.Харитонов

Редактор А.Маковская Техред М.Дидык Корректор М.Васильева

Заказ 3738/43

Тираж 683

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101