Спосіб визначення похибки кутової шкали

Винахід відноситься до метрології, зокрема до кутових вимірів і може бути використаний для визначення похибки кутових шкал. Відомий спосіб визначення похибки кутових шкал, який полягає в порівнянні вимірюваної шкали зі зразковою (авторское свидетельство СССР №1185077). Недоліком зазначеного способу є необхідність мати зразкову шкалу. За прототип даного винаходу прийнятий спосіб виміру кутової похибки штрихів лімба (авторское свидетельство СССР №1654644 A1), що полягає в почерговому знятті з вимірювального приладу інформації про положення штриха при повороті лімба на один штрих, що фіксується контрольним вимірювальним приладом, причому при кожнім кроці за допомогою додаткового вимірювального приладу, який розташовано діаметрально протилежно контрольному вимірювальному приладу, здійснюють вимірювання положення штриха номінально протилежному штриху, сполученому з контрольно-вимірювальним приладом. Недолік цього способу в тім, що похибка визначається тільки для шкал з діапазоном вимірювання 360°. Шкали з діапазоном вимірювання менше 360° контролювати зазначеним способом неможливо. Задачею винаходу є створення такого способу визначення похибки кутових шкал, який дав би можливість визначати похибку з будь-яким діапазоном вимірювання на кутових шкалах. Поставлена задача вирішується тим, що визначають координати точки середини кожного штриха в ортогональній системі координат, по координатах точок середини трьох штрихів визначають координати центра шкали, відносно цього центра по координатах точок середини штрихів визначають кутові значення штрихів і їх відмінність від номінальних (похибку), потім, задаючи нові координати центра і визначаючи нові кутові значення штрихів і їх похибку, знаходять такі координати центра шкали, відносно яких похибки штрихів шкали оптимальні і які приймаються за шукані. Перевага способу визначення похибки кутової шкали, що заявляється, в порівнянні з прототипом полягає в тім, що він дозволяє визначати похибку кутових шкал з будь-яким діапазоном вимірювання без обертання вимірюваної шкали. Пропонований спосіб пояснюється кресленням, де 1 - кутова шкала; 2 - штрихи шкали; 3 - середини відрізків AB и ВС; a=90°; С, С1 - центри шкали, відносно яких визначаються кутові значення штрихів шкали; g1, g2, ..., gі - кутові значення штрихів шкали відносно центра С; g'1, g'2, ..., g'і - кутові значення штрихів шкали відносно центра С1; ΧΟΥ - ортогональна система координат. Спосіб може бути реалізований наступним чином. Визначають координати точки середини кожного штриха шкали, яка вимірюється, наприклад, за допомогою універсального вимірювального мікроскопа УИМ-23, який дозволяє визначати координати об'єктів (штрихів шкали) в ортогональній системі координат по вмонтованим шкалам. Далі вбирають точки середини трьох штрихів, один із яких розташований, примирно, в центрі шкали, а інші по краям шкали. Вибрані точки обмежують два відрізка, які мають одну загальну точку в центрі шкали. Потім за формулами аналітичної геометрії [1] визначають координати центра шкали як координати точки перетинання двох прямих, які перпендикулярні двом вибраним відрізкам і проходять через середини цих відрізків, x +x y + y2 x= 1 2; y= 1 2 2 - координати середини відрізка Ρ1Ρ2, де Р1(x1,y1), Р2(х2 ,у2), y=kx+b - рівняння прямій, 1 y - y1 = - ( x - x 1) k - рівняння нормалі, яка проходить через задану точку (х1 ,у1) перпендикулярно до заданої прямій у=кх+b. За координатами точок штрихів шкали і координатами центра шкали визначають кутої коефіцієнти прямих, що проходять через точки штрихів шкали і центр шкали і кути між прямими, що проходять через нульовий штрих і останні штрихи, використовуючи наступи формули: y - y1 x - x1 = y 2 - y1 x 2 - x1 - рівняння прямій, яка проходить через дві незбіжні точки Р (х ,y ), Р (х ,y ). 1 1 1 2 2 2 k -k arctg g12 = 2 1 1 + k1k 2 - кут між двома прямими з кутовими коефіцієнтами k та k . 1 2 Значення похибки шкали визначають як різницю між визначеними gi і номінальними значеннями кутів gн: Di=gi-gін. Потім задають нові координати центра шкали, визначають нові значення кутів g'i та нові значення похибки: D'i=g'i-gін. Після численних визначень нових координат центра шкали одержуємо комбінації похибок: Di, D'i, D''i, ..., D i''...' із яких вибирають оптимальну комбінацію, яку приймають за шукану. Література: 1. Г. Корн и Т. Корн. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М., "Наука", 1968, стр.54-59