2-Простейшие измерительные приборы (1109780)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТимени М. В. ЛомоносоваФизический факультеткафедра общей физики и физики конденсированных средМетодическая разработкапо общему физическому практикумуПРОСТЕЙШИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕПРИБОРЫ(приложение к лабораторным работам по механике № 1 и № 2)Доцент Пустовалов Г.Е.Москва - 2012Подготовил методическое пособие к изданию доц. Авксентьев Ю.И.3ПРОСТЕЙШИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ1. НониусРяд приборов, в которых отчет значений измеряемой величиныпроизводится по линейным и угловым (круговым) шкалам, для увеличенияточности отсчета долей деления по этим шкалам снабжаютсядополнительными отсчетными приспособлениями - нониусами. Ихприменение основано на том, что оценка доли деления на глаз не слишкомточна, в то время как заметить, составляют ли два штриха продолжениеодин другого или они несколько сдвинуты, не составляет труда.Нониус представляет собой небольшую шкалу, которая можетперемещаться вдоль основной шкалы (рис.1).

Шкала нониуса содержит Mделений, каждое из которых меньше K (K равно 1 или 2) делений основнойшкалы на X/M, где X - цена (длина) деления основной шкалы. При этомРис. 1длина всей шкалы нониусаY = (KX - X/M)M = (KM - 1)X,т.е. равна целому числу делений основной шкалы. Величина X/Mназывается точностью нониуса.

Точность нониуса равна отношениюцены наименьшего деления основной шкалы к числу деленийнониуса.Изображенный на рис.1 нониус имеет 10 делений, причем длинаего деления отличается от двух делений основной шкалы на 1/10 деления4основной шкалы. Его полная длина Y = (2 10 - 1) = 19 делений основнойшкалы.Нулевой отсчет по шкале прибора, снабженного нониусом,соответствует совпадению начальных (нулевых) штрихов основной шкалыи нониуса (рис.1а). При измерении нониус сдвигается вдоль основнойшкалы. Отсчет значения измеряемой величины соответствует целому числуделений основной шкалы, за которые сдвинулся нулевой штрих нониуса инекоторой добавки L, если нулевой штрих нониуса строго не совпадает соштрихом основной шкалы (на рис.1б нулевой штрих нониуса расположенза 11-м делением основной шкалы). Для нахождения величины L ищутштрих нониуса, по возможности точно совпадающий с каким-либоштрихом основной шкалы.

Пусть это штрих нониуса с номером N (нарис.1б это штрих с номером N = 3). Легко видеть, что предыдущий штрихнониуса с номером N 1 сдвинут относительно ближайшего к нему (всторону уменьшения отсчета) штриха основной шкалы на величину X/M.Штрих нониуса с номером N 2 смещен от соответствующего штрихаосновной шкалы на 2 X/M и т.д.

В результате нулевой штрих нониусаоказывается смещенным от предыдущего штриха основной шкалы навеличину L = N X/M. Таким образом, величина добавки L равнаточности нониуса, умноженной на номер штриха нониуса,совпадающего со штрихом основной шкалы.2. ШТАНГЕНЦИРКУЛЬШтангенциркуль (рис.2) применяется для измерениялинейныхразмеров с точностью от 0,1 до 0,02 мм. Штангенциркуль состоит излинейки(штанги)1смиллиметровымиделениямииподвижной рамки 2 с нониусом 3 изакрепляющим винтом 4. Наштанге и рамке имеются ножки(губки) 5 и 6.Внутренниеповерхности ножек плоские. Присомкнутых ножках отсчет понониусуравеннулю.Частоштангенциркули снабжаются ещеодной рамкой 7 с закрепляющимвинтом 8и гайкой 9.

Призакрепленном винте 8 вращениемРис. 2гайки 9 рамку 3 можно плавноперемещать на небольшое расстояние.Рядом с делениями нониусов, точность которых 0,05-0,02 мм, указываетсяобычно не номер деления, а число сотых миллиметра, отсчитываемых при5совпадении данного деления с каким-либо делением шкалы. На нониусах,точность которых 0,1 мм, цифр вообще не ставят, но делают несколькодлиннее штрихи, соответствующие первому,пятому и десятому делениям.При измерениях наружных размеровизмеряемый предмет без большого усилиязажимается между плоскими поверхностяминожек (рис.3а).

Чтобы не сдвинуть рамкупри отсчете, ее можно закрепить винтом 4.Для измерения расстояний между точкамиили линиями на поверхности предметовпользуются заостренными концами ножек.Для измерения внутренних размеров служатконцы ножек, имеющие закругленныевнешние поверхности (рис.3б). В этомслучае к отсчету по нониусу следуетРис.

3прибавлять суммарную толщину ножек (еезначение в миллиметрах часто указано насамих ножках. Если внутренний размер меньше толщины ножек, то спомощью такого штангенциркуля его измерить невозможно. У некоторыхштангенциркулей заостренным ножкам придана специальная форма (онизаходят друг за друга). Обычно это штангенциркули с точностью нониуса0,1 мм. При измерении внутренних размеров таким штангенциркулями котсчету по нониусу прибавлять ничего не нужно.3. МИКРОМЕТРМикрометр (рис.4) служит для измерения линейных размеровобычно с точностью, несколько превышающей 0,01 мм. Он состоит изскобы 1, с пяткой 2 и трубкой (стеблем) 3.

В трубке имеется резьба, вкоторую ввинчен микрометрический винт 4. Один конец винтавыходит внутрь скобы против пятки, а на другом его конце закрепленбарабан 5. Барабан оканчивается фрикционной головкой (трещоткой) 6.На скобе возле трубки имеется винт 7, препятствующий вращениюбарабана (у разных микрометров этот винт может быть разной формы).Чтобы этот винт не мешал вращению барабана, его не нужно затягивать.Для измерения предмет помещается между микрометрическим винтом ипяткой (расстояние между ними должно быть достаточным для помещенияпредмета).

Затем путем вращения винта предмет зажимается между винтоми пяткой. Сначала винт вращается за барабан, окончательный же зажим(последние 1-2 оборота) производится вращением винта за фрикционнуюголовку. После того, как достигнута, определенная степень нажатия винтана предмет (5-6 Н), фрикционная головка начинает проскакивать схарактернымтреском.Благодаряэтомуизмеряемыйпредмет6деформируется сравнительно мало (его размеры заметно не искажаются) и,вдобавок, микрометрический винт предохраняется от порчи. При каждомобороте винта расстояние между винтом и пяткой изменяется на величинушага винта, равную 0,5 мм. Так как шкала, идущая вдоль края барабана,содержит 50 делений, то повороту винта на одно деление барабанасоответствует изменение расстояния между винтом и пяткой на 0,01 мм.

Натрубкеимеетсямиллиметроваяшкала, разделенная на две частичертой, идущей вдоль трубки.Деления этой шкалы, находящиесянад чертой, сдвинуты относительноделений, находящихся под чертой,на 0,5 мм. Когда винт касается пятки(измеряемый размер равен нулю), изпод края барабана видно лишьнулевое деление ниже черты, внулевое деление на барабане должносовпадать с чертой (если это невыполняется, следует обратиться кпреподавателю или лаборанту).ПриизмеренииразмеровРис.

4предмета целое число миллиметровопределяетсяпоследнимпоказавшимся из-под края барабананижнимделением на трубке. Сотые долимиллиметраотсчитываютсянашкалебарабана против черты. Если из подкраябарабанапоказалосьещеиочередное верхнее деление, то кполученномузначениюнужноприбавить 0,50 мм. Однако следуетиметь ввиду, что очередное деление из-подкраябарабана показывается еще до того,как барабан сделал полный оборотРис. 5(иначе деления пришлось бы делатьбесконечно тонкими). Поэтому,если отсчет по шкале барабана превышает 30 делений, то показавшееся изпод края барабана деление (верхнее или нижнее), принимать во вниманиене нужно. На рис.5 показаны отсчеты: а) 8,62 мм и б) 6,48 мм. Передначалом работы следует убедиться, что в том, что при сомкнутом винте ипятке микрометр дает нулевой отсчет.74.

СЕКУНДОМЕРСтрелочный механический секундомер предназначен для измерениямалых промежутков времени (до 30 минут). У секундомера имеется двестрелки: большая - секундная и малая - минутная. Цена самого маленькогоделения секундной шкалы - 0,2 с. Секундная стрелка движется скачкамитакже через 0,2 с. Поэтому наибольшая абсолютная точность, которуюможно достичь секундомером, составляет 0,2 с. Один оборот секунднойстрелки длится 1 мин = 60 с. За это время минутная стрелка перемещаетсяна одно деление.

Есть секундомеры в одной головкой. Эта головкауправляет всеми действиями секундомера. При ее вращении заводитсяпружина. Чтобы стрелки пришли в движение, нажимают головку до упора(начало измерения промежутка времени). При вторичном нажатии головкистрелки останавливаются (конец измерения промежутка времени).Производится отсчет времени. Третье нажатие на головку возвращаетстрелки к исходным (нулевым) делениям своих шкал - секундомер готов кследующему измерению.Имеются секундомеры с двумя головками.

С помощью одной их нихосуществляется завод секундомера, пуск и остановка стрелок (также, как иу секундомера с одной головкой). Головка поменьше служит только длявозврата стрелок в начальное положение. Заводить секундомеррекомендуется перед началом пользования. После пользования не следуетостанавливать секундомер - он должен идти до полного спуска заводнойпружины.8.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лабораторной работы