Штангенциркули, микрометры и нутромеры применяются для контроля наружных и внутренних размеров деталей, глубины отверстий, толщины стенок, диаметров валов и других геометрических параметров. Эти средства измерений востребованы в машиностроении, металлообработке, приборостроении, ремонтном производстве и службах технического контроля.
Для утверждения типа СИ необходимо подтвердить, что инструменты конкретного исполнения обеспечивают заявленные изготовителем диапазоны и точность измерений. При этом штангенциркули, микрометры и нутромеры нельзя оценивать по одной универсальной схеме: каждая группа отличается конструкцией, способом контакта с деталью и факторами, влияющими на результат.
Три группы средств измерений
В рамках одной процедуры могут рассматриваться несколько исполнений размерного инструмента, однако программа испытаний составляется с учетом особенностей каждой группы.
| Группа СИ | Основное назначение | Ключевая особенность испытаний |
|---|---|---|
| Штангенциркули | Наружные, внутренние измерения и измерение глубины | Проверка шкалы, губок, глубиномера и отсчетного устройства |
| Микрометры | Высокоточное измерение наружных размеров и толщины | Контроль измерительного усилия и параллельности поверхностей |
| Нутромеры | Определение внутренних диаметров, пазов и отверстий | Проверка передаточного механизма, центрирования и диапазона отклонений |
Такое разделение позволяет оценить не только общую погрешность, но и конструктивные элементы, от которых зависит достоверность показаний конкретного прибора.
Испытания штангенциркулей
Штангенциркуль может объединять сразу несколько измерительных функций. Наружные размеры определяются основными губками, внутренние — вспомогательными губками, а глубина отверстий и уступов — глубиномером. Поэтому испытания охватывают все измерительные элементы, предусмотренные конструкцией модели.
У штангенциркулей проверяют:
- диапазон измерений и значение отсчета;
- отклонение показаний в нескольких точках диапазона;
- плоскостность и параллельность измерительных поверхностей;
- состояние и взаимное расположение губок;
- работу рамки, стопорного устройства и механизма тонкой подачи;
- точность измерения глубины, если предусмотрен глубиномер;
- соответствие нулевого показания исходному положению.
Для нониусных моделей оценивают качество нанесения шкалы и возможность однозначного считывания результата. У циферблатных штангенциркулей дополнительно контролируют работу зубчато-реечного механизма, возврат стрелки и стабильность показаний. Для цифровых исполнений исследуют дискретность отсчета, обнуление, переключение единиц и работу электронного блока.
Испытания микрометров
Микрометры обеспечивают более точное измерение наружных размеров, чем штангенциркули, поэтому даже небольшие отклонения положения пятки, микрометрического винта или механизма нормированного усилия способны повлиять на результат.
При испытаниях микрометров определяют:
- диапазон и цену деления либо дискретность цифрового отсчета;
- погрешность показаний в контрольных точках;
- отклонение от плоскостности измерительных поверхностей;
- взаимную параллельность пятки и микрометрического винта;
- плавность перемещения винта;
- стабильность измерительного усилия;
- работу трещотки или фрикционного механизма;
- положение нулевой отметки при сомкнутых измерительных поверхностях.
Для микрометров большого диапазона учитывается применение установочных мер. При наличии сменных пяток, вставок или удлинителей проверяется их влияние на характеристики прибора. У электронных моделей отдельно рассматриваются цифровая индикация, сохранение нуля и функции передачи результатов, если они участвуют в измерительном процессе.
Испытания нутромеров
Нутромеры предназначены для измерения внутренних размеров, поэтому результат зависит от правильного положения измерительной головки внутри отверстия. В отличие от микрометра, нутромер часто показывает отклонение от размера, предварительно установленного с помощью меры или установочного кольца.
В зависимости от конструкции испытания проводят для индикаторных, микрометрических и электронных нутромеров. Оцениваются:
- рабочий диапазон и предел измерения отклонений;
- погрешность показаний измерительной головки;
- повторяемость при повторной установке;
- работа передаточного механизма;
- чувствительность и плавность перемещения измерительных контактов;
- комплектность сменных вставок и удлинителей;
- возможность установки прибора на заданный размер;
- влияние положения нутромера на получаемый результат.
Для индикаторных моделей важно проверить совместную работу измерительной головки и отсчетного устройства. У микрометрических нутромеров оценивается винтовая пара, а у цифровых — электронный преобразователь, разрешение и устойчивость показаний.
Что учитывается при объединении нескольких исполнений в один тип
Изготовители часто выпускают линейку инструментов с разными диапазонами измерений, длиной губок, типом отсчета или комплектом сменных элементов.
При подготовке к испытаниям необходимо определить, какие исполнения могут быть объединены в один тип, а какие требуют отдельного описания и дополнительной проверки.
Сравниваются:
- принцип действия;
- конструкция измерительного механизма;
- нормируемые метрологические характеристики;
- используемые материалы и измерительные поверхности;
- тип отсчетного устройства;
- диапазоны и варианты комплектации.
Если модели существенно различаются по конструкции или способу формирования результата, одного образца может быть недостаточно для подтверждения характеристик всей серии.
Документация на штангенциркули, микрометры и нутромеры
Для подготовки испытаний требуется документация, в которой характеристики инструмента описаны без противоречий между паспортом, руководством по эксплуатации и техническим описанием.
В комплект обычно входят:
- перечень моделей и исполнений;
- диапазоны измерений;
- цена деления или дискретность;
- пределы допускаемой погрешности;
- чертежи и изображения инструмента;
- описание шкалы,
- индикатора или цифрового устройства;
- сведения о сменных элементах и принадлежностях;
- правила установки нуля и выполнения измерений;
- условия хранения и эксплуатации.
Для цифрового инструмента дополнительно указывают функции электронного блока, способ питания, интерфейсы и идентификационные данные программного обеспечения, когда оно влияет на получение результата.
Как организуются испытания
Сначала модели распределяются по конструктивным группам и диапазонам. Затем выбираются представительные образцы, на которых можно подтвердить характеристики заявленной линейки. После этого формируется программа с отдельными операциями для штангенциркулей, микрометров и нутромеров.
При проведении измерений используются меры длины, концевые меры, установочные кольца и другие эталоны, соответствующие требуемому диапазону и точности. Результаты фиксируются для контрольных точек, предусмотренных программой, после чего рассчитываются отклонения и проверяется соблюдение установленных пределов.
Результат испытаний
По завершении работ оформляются материалы, содержащие идентификацию представленных образцов, примененные методы, полученные значения и выводы по каждой группе инструмента. В документации должны быть однозначно определены исполнения, диапазоны, метрологические характеристики и особенности отсчетных устройств.
Такой подход позволяет подтвердить характеристики штангенциркулей, микрометров и нутромеров с учетом различий между ними и подготовить материалы для утверждения типа СИ без объединения принципиально разных приборов в формальное общее описание.
