Aussendurchmesser (Vergleichsmessung)
Autor: Fritz Schwingenschlögl (Fachhochschule Ulm)
Hilfsmittel: ABBE-Komparator / Meßhütchen / Normal-Lehrdorn
Verfahren: Mit dem Normal wird, unter Messbedingungen, zuerst der kleinste Abstand zwischen beiden Meßflächen gesucht. Dieser Zustand wird mit dem Istwert des Normals ge"PRESET"et. Anschließend wird mit dem Prüfling ebenfalls der kleinste Abstand gesucht und die Anzeigendifferenz zum Berechnen des Prüflingsdurchmessers verwendet.
Normalbedingte Streuquellen : Temperatur / Längenausdehnungskoeffizient / Reinigung / Unsicherheit des Normals
Verfahrensbedingte Streuquellen: Personal / Reinigung / Temperaturmessung / Längenausdehnungskoeffizient des Prüflings / Temperatur des Prüflings / Abweichung von der Bezugstemperatur
Prüfgerätebedingte Streuquellen : nicht korrigierte, systematische Abweichungen der Maßverkörperung / Meßkraft / Fügegenauigkeit bei Umrüstung ( Parallelität der Meßhütchen)/ Anschluß an einen Standard /
Modellgleichung:
| d=Mn+Mp+dtemperatur+fg+dparal; dtemperatur=Mp*(ap*(tp-20)-ag*(tg-20));
|
Liste der Größen:
| Größe | Einheit | Definition |
|---|---|---|
| d | mm | Durchmesser des Prüflings |
| Mn | mm | Einstellnormal (Anschlußmaß) |
| Mp | mm | Prüfmaß |
| dtemperatur | mm | temperaturbedingtes Korrekturglied |
| fg | mm | Gerätefehler |
| dparal | mm | Unsicherheitskomponente durch nicht achssenkrechte Tastflächen |
| ap | mm/°C | Längenausdehnungskoeffizient des Prüflings |
| tp | °C | Prüflingstemperatur |
| ag | mm/°C | Längenausdehnungskoeffizient des Geräts |
| tg | °C | Gerätetemperatur |
| Mn: |
Typ B Normalverteilung Wert: 30 mm Erweiterte Messunsicherheit: 0.00055 mm Erweiterungsfaktor: 2 |
Als Einstellnormal diente ein Gutlehrdorn 30 mm mit dem Prüfzeugnis 432 / DKD-K-05401/04-96
| Mp: |
Typ A zusammengefasst Mittelwert: -9.9999 mm Standardabweichung des Mittelwerts: 0.0004 mm Freiheitsgrad: 5 |
| fg: |
Typ B Rechteckverteilung Wert: 0 mm Halbbreite der Grenzen: 0.00056 mm |
Siehe hierzu die Untersuchung vom 26. Nov. 1998 am ABBE - waagrecht und die Auswertung der Positionsstreuung ABBEW.XLS. Dabei ergab sich für den Teilmeßbereich 0 - 35 ein u=0,5 + 0,006*L(mm) 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
| 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 |
|---|---|---|
| dtemperatur | -21.50·10-6 mm | 8.84·10-6 mm |
Messunsicherheits-Budgets:
d: Durchmesser des Prüflings
| Größe | Wert |
Standardmess- unsicherheit |
Verteilung |
Sensitivitäts- koeffizient |
Unsicher- heitsbeitrag |
Index |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mn | 30.000000 mm | 275·10-6 mm | Normal | 1.0 | 270·10-6 mm | 20.4 % |
| Mp | -9.999900 mm | 400·10-6 mm | Normal | 1.0 | 400·10-6 mm | 43.2 % |
| fg | 0.0 mm | 323·10-6 mm | Rechteck | 1.0 | 320·10-6 mm | 28.2 % |
| dparal | 0.0 mm | 173·10-6 mm | Rechteck | 1.0 | 170·10-6 mm | 8.1 % |
| ap | 11.500·10-6 mm/°C | 577·10-9 mm/°C | Rechteck | -1.0 | -580·10-9 mm | 0.0 % |
| tp | 20.1000 °C | 0.0577 °C | Rechteck | -110·10-6 | -6.6·10-6 mm | 0.0 % |
| ag | 10.000·10-6 mm/°C | 577·10-9 mm/°C | Rechteck | -1.0 | -580·10-9 mm | 0.0 % |
| tg | 19.9000 °C | 0.0577 °C | Rechteck | 100·10-6 | 5.8·10-6 mm | 0.0 % |
| d | 20.000079 mm | 608·10-6 mm |
Ergebnisse:
| Größe | Wert |
Erweiterte Messunsicherheit |
Erweiter- ungsfaktor |
Überdeckung |
|---|---|---|---|---|
| d | 20.0001 mm | 1.3·10-3 mm | 2.11 | 95% (t-Tabelle 95.45%) |