wzorce-dlugosci.batox.net blog

Płytki wzorcowe zestawiane są w komplety, które można podzielić na:
• uniwersalne;
• specjalne;
W grupie kompletów uniwersalnych wyróżnia się:
• komplety podstawowe;
• komplety uzupełniające;
Komplety podstawowe zawierają płytki umożliwiające budowę stosów o szerokim zakresie długości (~ 3 mm  ~ 200 mm) i odpowied-nio drobnym stopniowaniu.
Komplety uzupełniające przeznaczone są głównie do wspomagania kompletów podstawowych i w zależności od swego składu mogą:
• umożliwiać drobniejsze stopniowanie długości budowanych stosów;
• rozszerzać zakresy pomiarowe kompletów podstawowych w stronę wartości małych (L < 3 mm) lub dużych (L > 200 mm);
• zwiększać trwałość płytek kompletów podstawowych.
Komplety specjalne służą do realizacji specjalnych zadań metrologicznych. Przykładem kompletu tego typu może być komplet płytek wzorcowych do sprawdzania mikrometrów produkcji f-my MITUTOYO. Komplet ten zawiera 10 płytek o długościach dostosowanych do procedury sprawdzania mikrometrów (2.5, 5.1, 7.7, 10.3, 12.9, 15, 17.6, 20.2, 22.8 i 25 mm)
Poza kompletami płytek wzorcowych wytwórcy oferują jesz-cze komplety przyborów pomocniczych do płytek wzorcowych.
W skład tych kompletów wchodzą najczęściej:
• uchwyty do płytek wzorcowych;
• podstawka;
• wkładki płaskie i płasko-walcowe;
• rysiki;
• kły;

Porównując cechy techniczne i użytkowe kompletów podstawowych produkcji krajowej można stwierdzić, że:
• zakresy pomiarowe wszystkich czterech kompletów są zbliżone (wynoszą od 3 mm do 200 mm);
• stopniowanie wartości długości odtwarzanej przez stosy budowane z płytek kompletów małego, średniego i dużego jest jednakowe i wynosi 5 m.
Wyjątek stanowi komplet duży rozszerzony, z którego można budować stosy stopniowane co 0.5 m;
• stosy budowane z kompletów większych składają się najczęściej z mniejszej liczby płytek niż stosy budowane z kompletów mniejszych;
• kompletem większym może posługiwać się równocześnie więcej osób, ponieważ prawdopodobieństwo jednoczesnego zapotrzebowania na tę samą płytkę jest przy nich mniejsze;
• w przypadku kompletu większego określony wymiar stosu można uzyskać na więcej różnych sposobów niż w przypadku kompletu małego.
(wiąże się z tym bardziej równomierne zużycie płytek i w konsekwencji większa trwałość kompletu).

Odchyłka płaskości fd
- najmniejsza odległość między dwiema płaszczyznami równoległymi, między którymi leżą wszystkie punkty po¬wierzchni pomiarowej. Graniczna dopuszczalna wartość odchyłki długości płytki wzorcowej zależy od klasy dokładności płytki i jej długości nominalnej. Przy dokładności płaskości płytki wzorcowej nie uwzględnia się tzw. strefy obrzeża tj. punktów powierzchni pomiarowej leżących w odległości mniejszej niż 0.8 mm od powierzchni bocznych.

Przywieralność, jest to zdolność powierzchni pomiarowych płytek wzorcowych do adhezyjnego łączenia się z innymi powierzchniami pomiarowymi lub innymi podobnie wykończonymi powierzchniami płaskimi, wynikająca z działania sił międzycząsteczkowych.

Własność przywieralności powierzchni pomiarowych płytki wzorcowej jest badana za pomocą płytki interferencyjnej o tolerancji płaskości 0,1 um. Przywarta powierzchnia pomiarowa obserwowana poprzez płytkę interferencyjną powinna być:
Dla klas K i 0 - pozbawiona prążków interferencyjnych oraz barwnych i jasnych plam.
Dla klas 1 i 2 - dopuszcza się niewielkie jasne plamy lub szare odcienie.

Współczynnik rozszerzalności cieplnej.

Współczynnik rozszerzalności cieplnej stalowych płytek wzorcowych w zakresie temperatury od 10 ºC do 30 ºC powinien wynosić
(11,5±1,0) x 10-6 K-1.

Twardość
Powierzchnie pomiarowe stalowych płytek wzorcowych powinny mieć twardość Vickersa nie mniejszą niż 800 HV (64 HRC).

Stabilność wymiarowa
Największe dopuszczalne zmiany długości płytek wzorcowych w ciągu roku podano w tablicy

Znakowanie

Jeżeli na płytce wzorcowej umieszczona jest jej klasa. to powinny być zastosowane następujące znaki:

- klasa kalibracyjna K: K

- klasa 0: 0

- klasa 1: -

- klasa 2: =

WYMAGANIA ODNOŚNIE KSZTAŁTU I POŁOŻENIA POWIERZCHNI POMIAROWYCH

• klasy dokładności wykonania płytek wg: PN-EN ISO 3650

• kryteria oceny dokładności wykonania płytek wzorcowych:
- odchyłka długości płytki;
- zmienność długości;
- odchyłka płaskości;
- przywieralność powierzchni pomiarowych.

RZECZYWISTA DŁUGOŚĆ PŁYTKI
Rzeczywistą długość płytki wzorcowej określa wzajemna odległość jej powierzchni pomiarowych.

Długość płytki wzorcowej l

- jest to odległość w kierunku prostopadłym między każdym dowolnym punktem powierzchni pomiarowej a powierzchnią płaską płytki pomocniczej (z tego samego materiału i o takiej samej strukturze powierzchni), do której powierzchnia pomiarowa płytki wzorcowej została przywarta.

Długość środkowa płytki wzorcowej lc

- długość płytki wzorcowej określona w punkcie środkowym powierzchni pomiarowej nie przywartej.

Odchyłka długości względem długości nominalnej w dowolnym punkcie e

e = l - ln

Płytki wzorcowe mają najczęściej kształt prostopadłościanów. Wartość długości odtwarzana jest wzajemną odległością dwóch, bardzo starannie wykonanych, przeciwległych powierzchni zwanych powierzchniami pomiarowymi.

Pierwsze zastosowanie: szwedzka firma C.E. JOHANSSON; 1896 r

szwedzka firma C.E. JOHANSSON; 1896 r

Zalety płytek wzorcowych:
- duża dokładność odtwarzanej długości;
- możliwość bezpośredniego porównania z wzorcami falowymi;
- łatwość posługiwania się;
- niezawodność;
- względnie niski koszt zakupu i eksploatacji ;

Przy stosowaniu płytek wzorcowych stosuje się wzorce końcowe. Są one wzorcami jednomiarowymi.
Wyróżnia się wśród nich :
- płytki wzorcowe długości,
- szczelinomierze,
- wałeczki pomiarowe,
- kulki pomiarowe,
- wzorce nastawcze.

Wzorce długości - ciała lub zjawiska fizyczne odtwarzające w sposób praktycznie niezmienny jedną lub kilka miar długości. Ze względu na sposób odtwarzania miary można podzielić je na:
- końcowe,
- kreskowe ( końcowo – kreskowe, inkrementalne),
- falowe,
- kodowe.

Wzorce końcowe - bryły materialne, które żądaną wartość długości odtwarzają odległością:
• dwóch równoległych płaszczyzn (płytki wzorcowe długości, szczelinomierze),
• dwóch skrajnych tworzących (wałeczki pomiarowe),
• dwóch skrajnych punktów (kulki pomiarowe).

Wzorce kreskowe odtwarzają wartości długości wzajemnymi odległościami kres naniesionych na płaskiej powierzchni wzorca (wzorce kreskowe) lub też odległościami kres od krawędzi wzorca (wzorce końcowo-kreskowe).
Wzorce kreskowe znajdują szerokie zastosowanie.
Mogą one:
• stanowić integralne części różnych przyrządów pomiarowych, (podziałki w suwmiarkach, mikrometrach, długościomierzach Abbe’go, maszynach do pomiarów długości, itp.).
• występować samodzielnie:
- jako wzorce kontrolne (etalony),
- jako wzorce użytkowe służące bezpośrednio do pomiarów długości (przymiary).

Pod względem sposobu odtwarzania przymiary można podzielić na:
- kreskowe
- końcowo - kreskowe

Wzorce inkrementalne – odmiana wzorców kreskowych. Mogą być szklane lub metalowe. Na powierzchniach tych wzorców naniesione są na przemian pola ( strefy ) aktywne i pasywne.
-  aktywne – wzorzec szklany przepuszcza światło, zaś metalowy je odbija;
- pasywne - wzorzec szklany nie przepuszcza światła, metalowy je pochłania.

Wzorce falowe odtwarzają wartości długości jako wielokrotność długości fali promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez pewne pierwiastki (krypton 86, rtęć 198, kadm 114 oraz promieniowanie laserów typu He-Ne) w określonych warunkach. Do odtwarzania wartości długości tą metodą służą specjalne przyrządy zwane interferometrami.

Wzorce kodowe – podobnie jak we wzorcach inkrementalnych występują tu strefy aktywne i pasywne ( w postaci figur geometrycznych). Konkretnemu położeniu wzorca względem przetwornika odpowiada jedna, absolutna wartość.
Najdokładniejsze są wzorce falowe, następnie - wzorce końcowe, a najmniej dokładne - wzorce kreskowe.
Jeśli chodzi o łatwość odtwarzania kolejność jest dokładnie odwrotna.