Набор образцовых мер неровностей для аттестации и поверки приборов для измерений параметров неровностей профилей и поверхностей Советский патент 1989 года по МПК G01B5/28 

Изобретение относится к техническим измерениям и может быть использовано для аттестации и поверки приборов для измерений параметров неровностей 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 имеет рабочие поверхности с непериодическим профилем, спектр которых существенно уже амплитудно-частотной характеристики фильтра 1-500 на уровне 0,75, Определение систематической погрешности при помощи таких мер производится с невысокой точностью, поскольку ее значение зависит от значения частоты наибольшей

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 poBi- 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 харак теристик соответствующих фильтров

прибора, и в виде поверхностей с профилями, имеющими спектры, близкие или совпадающие с номинальными полог сами пропускания соответствующих им

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.

по амплитуде гармонической составляю- 25 фильтров. Кроме того, с целью повы- щей сигнала. Если наибольшая по амплитуде гррмоническая составляющая сигнала совпадает или находится вблизи точки максимально; о коэффициента передачи амплитудно-частотной характеристики прибора, то определяемая погрешность характеризуется преимущественно систематической погрешностью коэффициента увеличения. Во всех Других случаях определяемая погрешность представляет собой совокупность систематических погрешностей коэффициента увеличения и смещения полосы пропускания амплитудно-частотной характеристики,.: соотношение которых изменяется в зависимос ти от ширины спектра и положения наибольшей по амплитуде гармонической составляющей сигнала на оси частот амплитудшения точности определения смещения полосы пропускания стандартизованных фильтров поверяемого прибора, меры неровностей выполнены в виде поверх- 30 ноетей 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 ви де основания и закрепленного на одно из ее торцов трехступенчатого ци- Л1шдра, ступени которого выполнены с

35

40

но-частотной характеристики. Это соз- 45 диаметрами, выбранными в соответстдает 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 этого прибора.

Цель изобре.тения - определение на- 55 пропускания соответствующего фильтра.

ибольшей суммарной Систематической погрешности поверяемых приборов, погрешности их коэффициента увеличения и смещения полосы пропускания

фильтров. Кроме того, с целью повы-

шения точности определения смещения полосы пропускания стандартизованных фильтров поверяемого прибора, меры неровностей выполнены в виде поверх- ноетей 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 ци- Л1шдра, ступени которого выполнены с

ВИИ 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 совпадающ1Ш с номинальной полосой

выполнена в виде цилиндра с цилиндрической лункой, ось которой парал-. лельна оси цилиндра, а радиусы цилиндра и лунки и глубина лунки пыбраны в зависимости от передаточной характеристики поверяемого прибора.

На фиг.1 показана образцовая мера неровности, имеющая спектр существенно уже номинальной полосы пропускания передаточной характеристики поверяемого прибора, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на на фиг.З - таблица значений углов наклона оси ци-

линдра, радиуса

П)

и параметра неров

ностей м,кс для различных значений радиуса К„ наконечника первичного преобразователя прибора; на фиг,4 - образцовая мера неровности, имеющая 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 R, R и Н мер для поверки стандартизованных амплитудно-частотных характеристик фильтров приборов.

Образцовая мера неровности, имеющая спектр существенно уже номинальной полосы пропускания передаточной характеристики поверяемого прибора, выполнена в виде основания 1, закрепленного на одном из его торцов трехступенчатого цилиндра 2 и крьники 3.

Ступени цилиндра 2 вьтолнены с диаметрами, выбранными в соответствии с геометрической прогрессией со знаменателем, равным 2 а Другой торец основания 1 выполнен со скосом, обра- зующим угол с осью цилиндра 2, выбран ньй в зависимости от козффициента увеличения поверяемого прибора. Угол наклона оси цилиндра 2 к скошенной поверхности основания 1 определяют по формуле

arc sec н- 1 ) ,

де F,

кс

WAlcc

.

значение параметра неровностей, соответствующее верхней границе диапазона измерений; V

расстояние между делениями шкалы;

число делений шкалы;

коэффициент увеличения прибора/

радиус ступени цилиндра;

радиус измерительного наконечника первичного пре

5

0

5

образователя .поверяемого прибора,

С помощью этой формулы составляют таблицу значений углов о( наклона оси цилиндра 2, радиусов R ступеней цилиндра 2 и параметра неровностей для различных радиусов R, на- конечйиков первичного преобразователя прибора (фиг.З).

Образцовая мера неровности, имеющая спектр, близкий или совпадающий с номинальной полосой пропускания соответствующего фильтра выполнена в виде цилиндра А с цилиндрической лункой, ось которой параллельна оси цилиндра, устанавливаемого на основании 5 и закрьгоаемого крышкой 6, Радиус цилшадра 4 и лунки и глубина лун- лунки выбраны в зависимости от передаточной характеристики поверяемого прибора. Значения радиусов R,и R цилиндров и лунок соответственно и глубина Н лунок связаны между собой и со значениями радиус-векторов f следующей зависимостью

P(R,;-H+R)cos(.)- 1

- ilRj-()V sin (.-We),

агссоБ|

5it.rrHiR il::R j.

,) Т

( - текущее значение угла поворота измерительного наконечника первичного преобразователя поверяемого прибора. С помощью полученных значений радиус-векторов определяют спектры профилей по формулам:

0

5

k-й гармоники; с - амплитуда k-й гармоники.

Соотношением знйчений радиусов R и Rg. и глуб1-шы.Н лунок должно удовлетворять условию: с - P,,j- (при k 15,50,150), где Р,,., - значение коэффициента передачи стандартизованной амплитудно-частотной характеристики на уровне 0,75 нормируемой отсечки.

Значения ; Re и.Н для стандартизованных амплитудно-частотных характеристик-фильтров приборов, полученные при помощи приведенных выше i зависимостей, представлены в таблице на фиго 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 мёр путем изменений параметра неровностей этих мер. Сначала на стол поверяемого прибора устанавливают меру неровности, имеющую спектр, близкий или совпадающий с номинальной полосой прот пускания фильтра 1-15 поверяемого прибора. Включают фильтр 1-15, ус-. танавливают значение коэффициента увеличения прибора, равное 100, осуществляют настройку прибора, изме- ряют значение параметра неровностей F данной меры и определяют разность между измеренным значением параметра Г„,(. и значением приведенным в аттестате данной меры. Повто- ряют аналогичные измерения двух других мер неровностей, имеющих спектры, близкие или совпадающие с номинальными полосами пропускания фильтт 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 равны и 5000 .соответственно Находя разности между измеренными значениям параметра неровностей и значениями этих параметров, приведенными в аттестатах мер. По полученным разностям судят о суммарной система - тической погрешности поверяемого прибора. Затем на стол поверяемого прибора поочередно устанавливают меры

неровностей и измеряют значение параметра неровностей F. мер, имеющих 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 -15, 1-50 и 1-150. Измерения проводят с козффициентами увеличения поверяемого прибора, выбираемыми в соответствии со значениями параметра F, приведенными в таблице на фиг„6, при этом включают фильтр поверяемого прибора с максимальной, полосой пропускания.

По разностям между измеренными значениями параметров F и значениями, приведенными в аттестатах мер, судят о погрешности коэффициеи- та увеличения поверяемого прибора.

По совокупности полученных раз- ностей между измеренными значениями параметра неровностей F мер и значениями, приведенными в аттестатах соответствующих мер, с учетом спектров их профилей судят о смещении полосы пропускания каждого из стандартизованньсх фильтров и о наибольшей суммарной систематической погрешности поверяемого прибора.

Описанньй набор образцовых мер неровностей для аттестации и поверки приборов для измерения параметров неровностей профилей и поверхностей по сравнению с известным набором образцовых мер обеспечивает определение наибольшей суммарной систематической погрешности поверяемых прибрров, 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.

фиг.1

-4

Фиг. г

Фи1.3

6

ФигЛ

Фиг.6

Составитель В.Харитонов Редактор А.Маковская Техред М.ДидыкКорректор Н.Васильева

Заказ 3738/43

Тираж 683

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ке б-В

Фие.5

Подписное