Aussendurchmesser als Einzelmessung (Absolutverfahren)
Autor: Fritz Schwingenschlögl (Fachhochschule Ulm)
Hilfsmittel: ABBE-Komparator / Meßhütchen /
Verfahren: Das Meßgerät wird bei zusammengefahrenen Pinolen ge"NULLT". Anschließend wird bei eingelegtem Prüfling der kürzeste Abstand zwischen den Meßflächen gesucht. Die Anzeigendifferenz entspricht dem Istdurchmesser.
Normalbedingte Streuquellen : Fehlergrenzen des Maßstabes / Unzulänglichkeiten beim Anbau ( Verspannung / Fluchtung / verletzung des Komparatorprinzips)
Verfahrensbedingte Streuquellen: Personal / Reinigung / Temperaturmessung / Längenausdehnungskoeffizient des Prüflings / Temperatur des Prüflings / Abweichung von der Bezugstemperatur / Aufsuchen des kürzesten Abstands
Prüfgerätebedingte Streuquellen : Meßkraft / Fügegenauigkeit bei Umrüstung ( Parallelität der Meßhütchen)/
Modellgleichung:
| d=A1-A0+dabplattung+dtemperatur+fg+dparal; dabplattung=2*0.0469*Kraft/ltast/exp(1/3*ln(Mp))/1000; dtemperatur=Mp*(ap*(tp-20)-ag*(tg-20));
|
Liste der Größen:
| Größe | Einheit | Definition |
|---|---|---|
| d | mm | Durchmesser des Prüflings |
| A1 | mm | Ablesung mit Prüfling |
| A0 | mm | Ablesung bei zusammengefahrenen Pinolen (Nullpunkt) |
| dabplattung | mm | meßkraft bedingtes Korrekturglied |
| dtemperatur | mm | temperaturbedingtes Korrekturglied |
| fg | mm | Gerätefehler |
| dparal | mm | Unsicherheitskomponente durch nicht achssenkrechte Tastflächen |
| Kraft | N | Meßkraft |
| ltast | mm | Berührungslänge Tastelement - Prüfling ( = Durchmesser der Tasthütchen) |
| Mp | mm | Prüfmaß |
| ap | mm/°C | Längenausdehnungskoeffizient des Prüflings |
| tp | °C | Prüflingstemperatur |
| ag | mm/°C | Längenausdehnungskoeffizient des Geräts |
| tg | °C | Gerätetemperatur |
| A1: |
Typ A zusammengefasst Mittelwert: 20.0001 mm Standardabweichung des Mittelwerts: 0.0002 mm Freiheitsgrad: 9 |
| A0: |
Typ A zusammengefasst Mittelwert: 0 mm Standardabweichung des Mittelwerts: 0.00009 mm Freiheitsgrad: 9 |
| dabplattung: |
Zwischenergebnis |
Die Formel für die Abplattungskorrektur wurde für einen Zylinder zwischen zwei Ebenen berechnet und stammt aus : Fertigungsmeßtechnik / Warneke ,Dutschke / Springer-Verlag /Seite 42 oder Leinweber / Taschenbuch der Längenmeßtechnik / Springer-Verlag / Seite 141
| fg: |
Typ B Rechteckverteilung Wert: 0 mm Halbbreite der Grenzen: 0.0012 mm |
Siehe hierzu die Untersuchung vom 26. Nov. 1998 am ABBE - waagrecht und die Auswertung der Positionsstreuung ABBEW.XLS. Dabei ergab sich für den Gesamtmeßbereich ein u=1,2 mue
| dparal: |
Typ B Rechteckverteilung Wert: 0 mm Halbbreite der Grenzen: 0.0003 mm |
Unsicherheit entspricht 2 Interferenzstreifen Problembeschreibung siehe auch : Fertigungsmeßtechnik / Warneke ,Dutschke / Springer-Verlag /Seite 41 oder Leinweber / Taschenbuch der Längenmeßtechnik / Springer-Verlag / Seite 126 / Seite 281
| Kraft: |
Typ B Rechteckverteilung Wert: 2 N Halbbreite der Grenzen: 0.5 N |
| ltast: |
Typ B Rechteckverteilung Wert: 7 mm Halbbreite der Grenzen: 0.01 mm |
| Mp: |
Typ B Rechteckverteilung Wert: 20.0001 mm Halbbreite der Grenzen: 0.0005 mm |
| ap: |
Typ B Rechteckverteilung Wert: 11.5·10-6 mm/°C Halbbreite der Grenzen: 1·10-6 mm/°C |
| tp: |
Typ B Rechteckverteilung Wert: 20.1 °C Halbbreite der Grenzen: 0.1 °C |
| ag: |
Typ B Rechteckverteilung Wert: 10·10-6 mm/°C Halbbreite der Grenzen: 1·10-6 mm/°C |
| tg: |
Typ B Rechteckverteilung Wert: 19.9 °C Halbbreite der Grenzen: 0.1 °C |
Zwischenergebnisse:
| Größe | Wert |
Standardmess- unsicherheit |
|---|---|---|
| dabplattung | 9.87·10-6 mm | 1.43·10-6 mm |
| dtemperatur | 43.0·10-6 mm | 17.7·10-6 mm |
Messunsicherheits-Budgets:
d: Durchmesser des Prüflings
| Größe | Wert |
Standardmess- unsicherheit |
Verteilung |
Sensitivitäts- koeffizient |
Unsicher- heitsbeitrag |
Index |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A1 | 20.000100 mm | 200·10-6 mm | Normal | 1.0 | 200·10-6 mm | 7.2 % |
| A0 | 0.0 mm | 90.0·10-6 mm | Normal | -1.0 | -90·10-6 mm | 1.5 % |
| fg | 0.0 mm | 693·10-6 mm | Rechteck | 1.0 | 690·10-6 mm | 86.0 % |
| dparal | 0.0 mm | 173·10-6 mm | Rechteck | 1.0 | 170·10-6 mm | 5.4 % |
| Kraft | 2.000 N | 0.289 N | Rechteck | 4.9·10-6 | 1.4·10-6 mm | 0.0 % |
| ltast | 7.00000 mm | 5.77·10-3 mm | Rechteck | -1.4·10-6 | -8.1·10-9 mm | 0.0 % |
| Mp | 20.000100 mm | 289·10-6 mm | Rechteck | 2.0·10-6 | 570·10-12 mm | 0.0 % |
| ap | 11.500·10-6 mm/°C | 577·10-9 mm/°C | Rechteck | 2.0 | 1.2·10-6 mm | 0.0 % |
| tp | 20.1000 °C | 0.0577 °C | Rechteck | 230·10-6 | 13·10-6 mm | 0.0 % |
| ag | 10.000·10-6 mm/°C | 577·10-9 mm/°C | Rechteck | 2.0 | 1.2·10-6 mm | 0.0 % |
| tg | 19.9000 °C | 0.0577 °C | Rechteck | -200·10-6 | -12·10-6 mm | 0.0 % |
| d | 20.000153 mm | 747·10-6 mm |
Ergebnisse:
| Größe | Wert |
Erweiterte Messunsicherheit |
Erweiter- ungsfaktor |
Überdeckung |
|---|---|---|---|---|
| d | 20.0002 mm | 1.5·10-3 mm | 2.00 | 95% (t-Tabelle 95.45%) |