Пму ұс н 18. 3/40 Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

Әдістемелік нұсқаулық

Нысан ПМУ ҰС Н 7.18.3/40

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

050716-Аспап жасау мамандығының студенттеріне арналған

Павлодар

№ 1 Зертханалық жұмыс.

Егер α_N және α_M – сәйкесінше нониуспен негізгі шкаланың (масштаб) бөлік құны болса, онда

Егер, мысалы, негізгі шкала миллиметрлерге бөлінген болса, және нониуста бөліктер болмаса, онда оның дәлдігі 0,1 мм болады

11.2 сурет

Қозғала алатын бөлік нониус (1) пен бекітуші винттан (5) құралады. Құралдың нөлдік көрсету кезінде нониустың нөлі негізгі шкаланың нөлімен сәйкес келеді. Өлшенетін денені нониус пен негізгі шкаланың аяқтарының (2) арасына орналастырады. Нониустың аяғын жылжыту арқылы денені жайлап қысады да, нониустың қалпын винтпен бекітеді.

Дененің алып тұрған толық бөліктің санын l анықтап, нониустың қандай бөлігі К негізгі шкаланың қандайда бір бөлігіне сәйкес немесе жақын орналасқандығын байқайды.

11.2 суретте l=10мм, K=4мм; К-ны нониустың дәлдігіне 0,1 көбейтіп l-ға қосу арқылы дененің ұзындығын анықтайды
, яғни (2)
Ішкі өлшемдерді, мысалы, цилиндрдің ішкі диаметрін, өлшеу үшін (3) сыртқы қырлары тегіс аяқтар қолданылады. Штангенциркуль әдетте (4) сызғышпен қамтылады, ол тереңдікті өлшеу үшін қажет болады.

Аса дәл өлшеу жүргізу үшін микрометр қолданылады (11.3 сурет).

Микрометр стерженьмен доғадан (11.3 сурет) тұрады. Дененің өлшемдерін алған кезде, оны (2) стержень мен қозғалмалы винттің (3) арасына орналастырылады. Винт (4) трещетканы бұрау арқылы қозғалысқа келеді. Трещетканың көмегімен винттің денемен жанасқанын аңғарады. Осымен қатар (1) барабанның корпусы айналады да, стерженьге қатысты ілгерімелі қозғалады. Есеп горизонталь және барабанның шкаласы бойынша жүргізіледі. Горизонталь шкала стержень бойымен жүргізілген түзу сызықтың екі жағында да болады. Әр шкаланың бөлік құны 1 мм. Жоғарғы шкала төменгіге қатысты 0,5 мм-ге ығысқан. Бұл бізге өлшеуді 0,5 мм дәлдікпен жүргізуге мүмкіндік береді. Ал миллиметрдің жүздік бөлігі барабанның шкаласы бойынша есептеледі. Алдымен оның бөлік құнын анықтайық

(3)
мұндағы

h – микровинттің қадамы. Ол барабанның бір толық айналым жасағанда винт қанша бөлікке ілгерімелі қозғалғандығын көрсетеді.

n – барабандағы бөліктер саны.

Барабандағы шкала микрометрдің нониусы болып табылады. Жүздік бөлік саны стержень бойындағы сызыққа сәйкес келген цифрмен анықталады. Дененің өлшемдерін алу үшін горизонталь шкала бойыша алынған шамаға барабан шкаласында алынған шаманы қосу керек (11.4 сурет).

Мысалы, 4 суретте төменгі горизонталь шкала бойынша бүтін миллиметрдің санына (1), жоғары шкала бойынша 0,5 мм-ді қосамыз, ал жүздік бөлігіне барабаннан 41 бөлікті аламыз. Сонан соң 41-ді барабан шкаласының дәлдігіне (а=0,01мм) көбейтеміз.

Сөйтіп, дененің ұзындығы немесе диаметрі мынаған тең екен

11мм+0,5мм+0,41=11,91мм (4)

Өлшеудің алдында құралды тексеріп алу қажет. Яғни, нөлдік көрсету кезінде барабанның қыры горизонталь шкаланың нөліне сәйкес келе ме, жоқ па? Егер де дәл келмесе, онда өлшеу жүргізгенде оны ескеру қажет.
Жұмыс формуласы және қателіктер формуласы
Жұмыста цилиндр тәрізді дене зерттеледі. Оның көлемі формуламен анықталады. Жұмыста диаметр өлшенетіндіктен бұл формуланы былай жазамыз , мұндағы D – цилиндр диаметрі, h – цилиндр биіктігі.
Салыстырмалы қателік
(5)
Абсолютті қателік
(6)
Өлшеу нәтижесі
(7)

Жұмысты орындау тәртібі:

1. 
   цилиндрдің биіктігін штангенциркульдің көмегімен 3 жерден өлшейді. ∆h – абсолют қателік;
   
2. 
   микрометрдің көмегімен 3 жерден диаметрді өлшейді. ΔD – табады;
   
3. 
   нәтижелерді кестеге енгізеді.
   

11.1 кесте

n	h				D	D-Di2	(D-Di)2
1 2 3
Ор

1. 
   Нониус не үшін қажет?
   
2. 
   Нониустың дәлдігін қалай анықтайды?
   
3. 
   Бөлік саны 50-ге тең барабанның бөлік құны?
   
4. 
   Қандай өлшеулер тура және жанама деп аталады?
   
5. 
   Тура өлшеу кезінде абсолют қателікті қалай анықтайды?
   
   6. 
      Тура немесе жанама өлшеулерді жүргізгенде салыстырмалы қателікті қалай анықтайды?
      

СА – ауыстырып-қосқыш;

PA – амперметр;

PV – вольтметр.

30.1 сурет
Зертханалық жұмыстарды орындау барысында қауіпсіздік техникасының негізгі ережелерін сақтаған дұрыс:

1. 
   рубильниктер мен ашаларды (вилканы) оқытушының немесе лаборанттың тексеруінсіз іске қоспаңыз
   
2. 
   ток жүріп тұрған тізбекте қайта жалғауларды жүргізбеңіз
   
3. 
   тізбектің оқшауланбаған (изоляцияланбаған) бөліктерін ұстамаңыз
   
4. 
   тогы бар электр тізбегін бақылаусыз қалдырмаңыз
   

Өлшенетін шаманың тегі бойынша:

1. 
   амперметрлер – ток күшін өлшеуге арналған, тізбекке тізбектей қосылатын құралдар. Амперметрлерді тізбекке қосу тізбектегі токтың шамасының өзгеруіне әкеліп соқпауы үшін, амперметрлер өте аз кедергіге ие болуы керек. (30.1 сурет);
   
2. 
   вольтметрлер – тізбектің бөлігіндегі кернеуді өлшеуге арналған, сол бөлікке параллель қосылатын құрал (30.1 сурет). Вольтметрдің ішкі кедергісі вольтметр жалғанған тізбек бөлігінің кедергісінен әлдеқайда артық болуы қажет. Сонда, тізбекке волтьметрді қосқанда тізбектегі потенциалдар бөлінуінің бұзылуы өте аз болады;
   
3. 
   гальванометрлер – өте аз токтарды, кернеулерді және заряд мөлшерін өлшеуге арналған сезімтал құралдар;
   
4. 
   Омметрлер, санағыштар, ваттметрлер және т. б.
   

Магнит-электрлік жүйедегі құралдар тұрақты магниттің магнит өрісімен жеңіл қозғалмалы ораманың бойымен өтетін өлшенетін токтың өзара әсерлесуіне негізделген (30.2 сурет).

Магнит өрісі таға тәрізді полюстеріне ішке қарай ойыс болып келетін тетіктер орнатылған, тұрақты магнитпен тудырылады. Тетіктердің арасында темір С өзекше бекітілген. S тілшемен байланысқан К орама тетіктердің арасында еркін бұрыла алады. Орама бойымен өткен ток тудыратын магнит өрісі мен тұрақты магнит полюстеріндегі тетіктер арасындағы магнит ағынының өзара әсерлесуінен рамканың айналдырушы моменті пайда болады. Осының нәтижесінде орама бұрылуға тырысады.

Кері әсер етуші момент серіппелермен тудырылады. Магнит-электрлік жүйедегі құралдарда М айналдырушы момент өткен ток күшіне М₁=К₁I, ал кері әсер етуші момент бұрылу бұрышына тура пропорционал болады. Өлшеу жүргізу кезінде , болғанда екендігі шығады. Мұндағы – құралдың конструкциясына тәуелді (байланысты) пропорционалдық коэффициенті. Ендеше, ораманың сәйкесінше тілшенің де ауытқу бұрышы орама арқылы өтетін ток күшіне пропорционал болады.

Электр-магниттік жүйедегі құралдар.

Электр-магнит жүйедегі құралдардың жұмыс істеу принципі К қозғалмайтын орама бойымен өтетін токты тудыратын магнит өрісі мен С темір қозғалмалы өзекшенің әсерлесуіне негізделген. Темір өзекше магниттеліп ораманың ортасына енуге тырысады (30.3 сурет). Өзекшенің осінде S тілше және серіппе бекітілген. Токты арттырғанда өзекшенің магниттелуі де артады, сондықтан М₁ айналдырушы момент токтың екінші дәрежесіне тура пропорционал . Серіппе тудыратын кері әсер етуші момент, .

30.3 сурет

Электр – динамикалық жүйедегі құралдар.

Электр-динамикалық жүйедегі құралдардың жұмысы: орамалардан өтетін токтардың өзара әсерлесуіне негізделген. Орамалардың біреуі қозғалмайды, ал екіншісі оның ортасында еркін бұрыла алады. Екінші орамаға тілше бекітілген. Өлшенетін ток екі орамадан да өтеді. Орамалардың магнит өрістерінің өзара әсерлесуінің нәтижесінде М₁ айналдырушы момент пайда болады. Қозғалмалы орама орамдарының жазықтығы қозғалмайтын ораманың орамдар жазықтығына параллель болатындай бұрылуға тырысады. Бұған М₂ момент тудыратын серіппе кері әсер етеді. ; , , Яғни, шкала бірқалыпты емес. Құралдың қолданылуына байланысты орамаларды тізбектей немесе параллель қосады. Параллель қосқанда құрал амперметр ретінде қолданылады.

Электр-динамикалық жүйедегі құралдар тұрақты және айнымалы ток тізбектерінде қолданылады (электр-динамикалық ваттметр).

Құралдың дәлдік класы абсолют қателік өлшеу шегінің қанша процентін құрайтынын көрсетеді

Өлшенетін шама неғұрлым үлкен болса, салыстырмалы қателік

30.5 сурет

Көп шекті құралдарды қолдану өлшеу дәлдігін арттыруға мүмкіндік береді, себебі өлшенетін шаманың шектік мәнін азайта отырып, өлшеудің абсолют және салыстырмалы қателіктерін азайтуға болады.

Құралдың әрбір өлшеу шегінде өзіне сәйкес бөлік құны С болатындығын естен шығармау керек. Құралдың бөлік құны былай анықталады

(11)
мұндағы а_шек – қойылған шектің мәні, N – шкаланың жалпы бөліктер саны. Бөлік құны құралдың шамасының мәнін анықтайды.

Құралдың беткі жағында шартты белгілер болады. Олар құралдың жұмыс істеу приципі, ток тегі және т.б. Негізгі шартты белгілер кестеде көрсетілген.

Шартты белгілері	Мазмұны және мағынасы	Шарт белгілері	Мазмұны
	Магнит-электрлік жүйедегі құрал	,	Құрал вертикаль қалыпта жұмыс істейді
	Электр-магниттік жүйедегі құрал	,	Құрал горизонталь қалыпта жұмыс істейді
	Электр-динамикалық жүйедегі құрал		Құралдың изоляциясы 2 кВ кернеуде тексерілді
	Тұрақты токты құрал	1,5;	Құралдың дәлдік класы 1,5%
	Айнымалы токты құрал		Тұрақты және айнымалы токтағы құрал