Әдістемелік нұсқауларға арналған титул парағы

4.3.1 Техникалық сипаттамалар. Мөлшерлегіш-тығын қалпының өлшемдері мен ауытқуларын өлшеу бұл жұмыста көлденең оптиметр ИКГ өткізіледі.

Оптиметр ИКГ сыртқы және ішкі сызықты өлшемдерді өлшенетін бұйымның 1 және 2 классты шеткі мөлшерлермен немесе үлгі-тетіктермен салыстыру әдісімен түйіспелі өлшеуге арналған.

4.3.2 Аспаптың құрылымы. Аспаптың оптикалық сызба-нұсқасы негізіне телескопиялық автоколимационды құбыр принципі салынған.

Автоколлимационды бейнені алуға қызмет ететін айна өлшеу өзегімен байланысқан және өзектің орын ауыстыруы кезінде сәйкесті бұрышқа ауытқиды. Межеліктің көрінетін автоколлимационды бейнесі, объективтің фокальді жазықтығында орналаскан, жылжымайтын индексқа қатысты өлшеу өзегіне пропорционал орын ауыстырады.

Оптиметр құбырының оптикалық сызба-нұсқасы 4.7 суретте көрсетілген.

Сыртқы өлшемдердің өлшеу шектері, мм
Ұзындық	350	350
Диаметр	225	225
Межелік бойынша өлшеу шектері, мм	± 0,1	± 0,1
Межеліктің бөлу құны, мм	0,001	0,001
Аспаптың межеліктің кез-келген бөліндісі үшін қателігі, мм: 0-ден ± 0,06 дейін аралықта	± 0,0002	± 0,0002
0-ден дейін аралықта	± 0,0003	± 0,0003

Оған кіреді: 1 — айна; 2 — объектив; 3 — толық ішкі бейнелудің призмасы; 4 — тор; 5 — окуляр. Жарықтандыру жүйесін құрайды: 6 — бағыттап ұстауыштағы айна; 7 — окуляр шектерінде орналасқан призма.

Тор 4 өзімен межелік пен индексі бар шыны тілімшені көрсетеді, мұндағы межелік бөлінділері тілімшенің бір жағында, ал индекс – басқа жағында салынған. Окуляр жағындағы межелік призмамен окуляр арқылы тек индекс пен 1 айнадан шағылған межелік бейнесін көруге ғана болатындай етіп жабылған. Тор объективтің фокальді жазықтығында орнатылған.

Жарық сәулесі 6 айнасынан шағылып, 7 призмасы арқылы 3 призмасы мен 2 объективтен өтіп межелікті жарықтандырады, олар 1 айнасына параллель құлайды, одан шағылады да қайтадан 2 объективке түседі, призма 3, тор 4, окуляр 5 өтеді және бақылаушы көзіне түседі. Оптимер құбырының өлшеу бағыттауышының осьтік орын ауыстыруы кезінде 1 айна бұрышына ауытқиды, осыдан соң окулярдың көру өрісінде межелік бейнесі жылжымайтын индекске қатысты орын ауыстырады.

Құрылымды оптиметр келесі түрдей көрінеді (4.8 сурет).

4.8 сурет – Көлденең оптиметр ИКГ
Массивті шойынды 1 негізде көлденең бағыттау 2 білік бекітілген. Білікте сол және оң жақтарында қыспақты бұрамамен қажетті күйде бекітілетін екі жылжымайтын 3 және 4 кронштейндер орналасқан. Сол жақ кронштейнде сүйеутөлке 5 бекітілген, оның ішінде серіппесі бар өзек орын ауыстырады. Өзек қажетті күйде қыспақты 6 бұрамасымен бекітіледі. Өзек ұшында ұштық 7 бар өлшеу бағыттауышы бекітілген. Сүйеутөлке ұштығының ось бойымен орын ауыстыруы микрометрлік 8 бұрамамен іске асырылады. Оң жақ кронштейнде сүйеутөлкеден 9 басқа өлшеу ұштығымен проекциялық 10 саптама мен қуат 12 көзімен жарықтандырғыш 11 бекітілген.

Кроншетйндер 3 пен 4 арасында заттық 13 үстел бекітілген. Оның келесідей қозғалыстары бар:

- тігінен қозғалыс – үстелді көтеру мен төмендету дөңгелек 14 тұтқамен, шекті бұрамамен 15 іске асырылады;

- өлшеу сызығына көлденең, тігінен, қозғалыс бастиек 16 көмегімен жасалады;

- тік ось айналасынан айналмалы – өлшеу сызығына перпендикуляр, бастиек 18 көмегімен жасалады.

4.3.3 Аспапты «нольге» реттеу. Реттеу ұзындықтың шеткі өлшемдерінің жиынтығы көмегімен іске асырылады. Жиынтық тексерілетін мөлшерлегіштің шақтама өрісінің ортасына сәйкес өлшем бойынша құрылады. Мысалы, егер де мөлшерлегіштің ең үлкен орындау өлшемі 30,020мм тең, ал ең кішісі 30,010мм тең болса, онда шеткі өлшемдер жиынтығын 30,015мм өлшеміне құру керек. Шеткі өлшемдер жиынтығы заттық 13 үстелге (4.8 сурет) орнатылады және бұрандалы қысқышпен бекітіледі, мұнда үстел орташа күйге шығарылады. Сүйеутөлке 5 жиынтық өлшеу ұштықтардың арасында бос кіретіндей қашықтыққа орын ауыстырады. Дөңгелек тұтқалар 14 пен 16 көмегімен жиынтықты тік және көлденең жазықтықта тексереді, осыдан кейін үстел бұл күйде бұрамамен 15 бекітіледі. Микрометрлік 8 бұрама көмегімен межеліктің саптамада 10 суретін шамамен бөліндіге орнатылады және сүйеутөлке 5 тоқтатқышты 6 бұрамамен бекітіледі, бұл бұрама микрометрлік 8 бұраманың берілісі кезінде түсірілуі керек.

Шекті өлшемдердің өлшеу сызығы аспаптың өлшеу сызығымен сәйкес келуі үшін келесідей әрекет жасайды. Қолсаптың 17 көмегімен үстел окулярда межеліктің ең төмен мәні көрінетіндей етіп бұрылады. Кейін қолсаппен 18 үстел бұрылады және межелік бойынша ең кіші есептеу табылады. Осыдан кейін межелікті «нольге» орнатады және сүйеутөлкенің өзегін бұрамамен 6 бекітеді.

4.3.4 Аспапта өлшеу. Аспапты толық орнатқаннан кейін оң жақ өлшеу ұштығын (4.8 сурет) арретирмен 19 шығармай, шеткі өлшемдер жиынтығы бар үстелді төмен түсіреді. Кейін жиынтықты алып тастайды және мөлшерлегіш-тығынның сәйкесті өтетін жағын осьтің үстел жазықтығына перпендикуляр болатындай етіп орнатады. Бұрандалы қысқыш көмегімен мөлшерлегіш үстелде бекітіледі және аспаптың өлшеу ұштықтары арасында бекітіледі. Мөлшерлегіштің өлшеу сызығының аспаптың өлшеу сызығымен сәйкестендіру үшін үстел бақылаушыға бағытталып орын ауыстырылады және одан бастиек 16 көмегімен саптама проекциясының межелігінде ең үлкен көрсетуге жетпегенше. Үстелді қолсаптың 18 көмегімен өлшеу сығынына перпендикуляр көлденең ось айналасында айналдыра отырып, межелікте ең төмен көрсетуге жетеді. Осыдан соң аспаптың көрсетулерін жазуға болады. Тексерілетін өлшем аспаптың көрсетулерінің (межеліктегі таңбаны ескере отырып) және шеткі өлшемдер жиынтығының өлшемдерінің қосындысына тең болады. Мөлшерлегіш-тығынның өтпейтін жағын өлшеу кезінде жоғарыда аталған әрекеттердің барлығы қайталанады, бірақ шеткі өлшемдер жиынтығы мөлшерлегіш-тығынның өтпейтін жақтың орындау өлшемдерін ескере отырып құрылады.

Мөлшерлегіш-тығынның өтетін және өтпейтін жағының қалпының бойлай және қиылысқан қималарда ауытқуларын өлшеу үшін 4.9 суретте көрсетілген сызба-нұсқаға сәйкес қосымша өлшеулерді орындау қажет.

а – өтетін жақ б – өтейтін жақ
4.9 сурет – Мөлшерлегіш қалыптарының бойлай және қиылысқан қималарда ауытқуларын өлшеудің сызба-нұсқалары
Дөңгелек 14 тұтқаны мөлшерлегішпен бірге көлденең бағытта орын ауыстыра етіп өлшемдері өлшенеді. Осыдан соң тік ось айналасында қолсап 17 көмегімен бұра отырып өлшемдері өлшенеді.
4.4 Жұмысты орындау реті

4.4.1 Көлденең оптиметр ИКГ (4.3 бөлім) құрылымы мен жұмыс принципімен танысу және 4.4 кестеге оның негізгі мәліметтерін жазу.

4.4.2 Өтетін мөлшерлегіш-тығынның орындау өлшемінің шақтама өрісінің ортасына реттеле отырып, шеткі өлшемдер жиынтықтарын жинау.

4.4.3 Аспапты желіге қосу, оны шеткі өлшемдер жиынтығы бойынша «нольге» реттеу.

4.4.4 Аспап үстелінен шеткі өлшемдер жиынтығын алу және оның орнына (тік күйде) өтетін мөлшерлегіш-тығынды орнату.

4.4.5 Қалыпың өлшемі мен ауытқуын өтетін мөлшерлегіш-тығынның қиылысқан және бойлай қималарында өлшеу.

4.4.6 Өлшеу нәтижелерін 4.5 кестеге толтыру.

4.4.7 4.5.2-4.6.6 бөлімдеріне ұқсас өтпейтін мөлшерлегіш-тығын үшін барлық аталған әрекеттерді орындау.

4.4.8 Аспапты желіден алу, шеткі өлшемдер жиынтықтарын бөлу және оларды футлярды сәйкесті буындарына салу.

4.4.9 4.2.3 бөлімінде көрсетілген үлгіге сәйкес мөлшерлегіш-тығынның орындау өлшемдерін есептеу және оның қалпына шақтамаларды тағайындау.

4.4.10 Есептеулер нәтижелерін 4.5 кестеге толтыру.

4.4.11 Өлшеулер мен есептеулер нәтижелерін салыстыру және мөлшерлегіш-тығынның жарамдылығы туралы қорытынды жасау.

4.4.12 Есептеулер мен өлшеулердің нәтижелерін оқытушыға көрсету.

Есеп келесіні құру керек:

1) қысқаша дайындалған жұмыс мақсаты

2) ИКГ метрологиялық сипаттамалары бар кесте

3) мөшерлегіш-тығынның шақтамалар өрістерінің орналасу сызба-нұсқасымен орындау өлшемдердің есептеуі

4) өлшеулер мен есептеулердің нәтижелері бар кесте

4.6.1 Жұмыстың тәжірибелік бөлімін орындауға ИКГ аспаптың құрылымы мен жұмыс принципін меңгерген студенттер жіберіледі.

4.6.2 ИКГ аспабында реттеу мен өлшеулерді оқу лаборантының қасында ғана жасау.

4.6.3 ИКГ аспабын кернеуі 220В желіге қосардың алдында оның төмендететін трансформаторға қосылғанына көз жету.

4.6.4 Өлшеулерді өткізгеннен кейін ИКГ аспабын желіден шығару.
4.7 Бақылау сұрақтары

1. Тегіс мөлшерлегіштердің тағайындалуы қандай, олардың артықшылықтары мен кемшіліктері қандай?

2. Тетіктің шекті мөлшерлегіштермен бақылау қалай асырылады?

3. Тегіс мөлшерлегіштердің орындау өлшемдері қалай анықталады?

4. Тегіс мөлшерлегіштердің жарамдылығы қалай бағаланады?

5. Көлденең оптиметрді «нольге» қалай реттеуге болады?

6. Көлденең оптиметрде мөлшерлегіш қалпының қателігін бойлай және қиылысатын қималарда қалай өлшеуге болады?

№ 5 зертханалық жұмыс. Сыртқы цилиндрлік бұранданың параметрлерін аспапты микроскопта өлшеу

Зертханалық жұмыстың мақсаты: цилиндрлік сыртқы бұранданың параметрлері мен оларды өлшеудің тәсілдерімен тәжірибелік танысу. Аспапты БМИ микроскоппен жұмыс істеу дағдыларын алу.

5.2.1 Сыртқы цилиндрлік бұранданың негізгі параметрлері. Бұранда – бұл жазық қарамның цилиндрлік немесе конустық бет бойынша бұрамалық қозғалыс кезінде пайда болған бет.

1) пішіннің бұрышы – пішіннің бүйірлік жақтары арасындағы бұрыш.

2) пішін бұрышының жартысы , симметриялық пішіні бар бұранда үшін – пішіннің бүйірлік жағы мен симметриялық бұранданың бастапқы пішінінің басынан бұранда осіне түсірілген перпендикуляр арасындағы бұрыш.

3) сыртқы диаметр – бұранда басының айналасындағы елестетілетін цилиндр диаметрі.

4) бұранданың орташа диаметрі - бұрандасымен осьтес елестетілетін цилиндр диаметрі, оның жасаушысы бунақ ені бұранданың номиналды қадамының жартысына тең нүктесінде бұранда пішінін қияды.

5) бұранданың ішкі диаметрі - бұранданың ойықтарына жазылған елестетілетін цилиндр диаметрі.

6) бұранда қадамы – бұранда осіне параллель бағытта пішіннің ең жақын бір атты бүйір жақтары арасындағы қашықтық.

7) бұранда жүрісі - пішіннің ең жақын бір атты бүйір жақтары арасындағы қашықтық, бұл пішін бір бұрамалық бетке жатады, бұранда осіне параллель бағытта, мұнда бір кірулі бұрандада , ал көп кіруліде , мұндағы - кірулер саны.

8) бастапқы пішін биіктігі - пішіннің бүйірлік беттерін олардың қиылысуына дейін жалғасу жолымен алынған үшкір бұрышты пішіннің биіктігі.

9) пішін биіктігі - пішіннің төбесі мен бұранда осіне перпендикуляр бағытта ойық арасындағы биіктік.

5.2.2 Бұранда параметрлерін өлшеу. Бұранда параметрлерінің дәлдігін бағалау жиынтықты және элемент бойынша орындала алады. Жиынтықты бақылау түйіндесетін бұрандалардың олардың бұралу ұзындығы бойынша шекті қарамдардың сақталуын қамтамасыз етеді. Мұнда орташа диаметр, қадам, симметриялық бұрандаларда пішін бұрышының жартысы, сыртқы және ішкі диаметрлер тексеріледі. Жиынтықты бақылау бұралу ұзындығы бойынша бұранданың орташа диаметріне қосындылы шақтаманы сақтай отырып, бұрандалы қосылыстың берілген сипатын анықтайды. Бұл диаметр келтірілген орташа диаметр деп аталады, ол қадамның ауытқуы мен пішін бұрышының жартысын қосады. Бұранданы жиынтықты бақылау шекті мөлшерлегіштер көмегімен, ал кіші мөлшердегі бұрандалар үшін – кіші жобалағыштар көмегімен іске асырады. Жобалағыштарда бақылауды үлкейтілген масштабта сызылған сызбамен бірге өлшенетін бұйымның үлкейтілген суретін экранға проекцияланатынды салыстыру әдісімен іске асырады.Өлшеу бастиектері, тілікті мөлшерлегіш және т.б. қондырылған арнайы аспаптар қатары да бар.

Элемент бойынша өлшеулер нақты бұрандалар үшін пайдаланылады: мөлшерлегіш-тығын, бұранда жасаушы аспап, және т.б. мұнда қолданылатын өлшеу құралдары параметрлердің әрқайсысының өлшеуінің тәуелсіздігін қамтамасыз ету керек.

Сыртқы диаметрді өлшеу әмбебап өлшеу құралдарымен жасалады. Бұл диаметрді түйіспелі тәсілмен өлшегенде тегіс ұштықтар мен ендірмелерді пайдаланады.

Бұранданың ішкі диаметрін микроскоптар немесе жобалағыштар көмегімен өлшейді. Микроскоптарда өлшегенде окулярлы тордың пунктирлі сызығын ішкі диаметрдің тереңдетілуін шектейтін сызықпен біріктіреді, ал дөңгелектенген ойығы бар бұрандалар үшін – пішіннің дөңгелектенуі басталатын нүктелермен біріктіреді.

Орташа диаметрді өлшеудің таралған әдістердің бірі сымшалар көмегімен өлшеу (5.2 сурет).


а б


в
5.2 сурет – Сыртқы цилиндрлік бұранданың орташа диаметрін өлшеу әдістері

Сымшаларды бұрандалар ойықтарына салады, және әмбебап түйіспелі аспаптар көмегімен өлшемін өлшейді. Дәлдігі ең жоғары болып үш сымшалармен өлшеу әдісі табылады (5.2 а сурет).

Екі сымшалармен өлшеу әдісі (5.2 б сурет) кіші ұзындықты бұрандалар үшін пайдаланылады, бір сымша көмегімен (5.2 в сурет) 100мм артық бұранданың орташа диаметрі анықталады. Сымшалар диаметрі бұрандалардың пішінімен сымшаларды тию орташа диаметр аймағында болатындай етіп таңдалады. Симметриялық пішіні бар бұрандалар үшін бұл шартқа ең тиімді диаметрі болатын сымшалар жауап береді.
. (5.1)
Метрикалық бұрында үшін бұл диаметр келесі формуламен анықталады
(5.2)
Сымшалар ГОСТ 2475-88 бойынша «Калибр» зауытымен 0 және 1 дәлдік класстарымен шығарылады.

Бұранданың орташа диаметрі үш сымшалар әдісімен өлшеу өлшемін оптиметр, тік ұзындық өлшегіш немесе микрометр көмегімен өлшеуде түйінделеді (5.3 сурет).

Орташа диамтерді өлшеуді БМИ, ММИ, УИМ түрдегі микроскоптардың көмегімен өткізуге болады. Бұл микроскоптарда түйісусіз әдіспен өлшеген кезде окулярлы бастиектің немесе экранның тордың орталық штрихтік сызығы кезегімен қиылысу пішін биіктігінің ортасында болатындай етіп (яғни бұранданың төбесі немесе ойығынан қашықтықта) бұранда пішінінің диаметралды қарама-қарсы жақтарына көзбелгіленеді. Микроскоп күймешесінің қиылысу жүрісі кезінде есептеу құрылғысы бойынша көрсетулердің айырмашылығы бұранданың орташа диаметрі ретінде қабылданады. Түйісусіз өлшеу әдісі бұранда пішінінің мәнді өзгеруінен үлкен қателікті береді.

Метрикалық бұранданың номиналды қадамын анықтау бұрандалық үлгілермен жасалады. Үлгілер жиынтықтар түрде қойылады. Бұранда қадамы микроскоптардың көмегімен окулярлы бастиек немесе экранның штрихтік торын бұранда пішіні жағынан тікелей көзбелгілеу жолымен, арнайы пышақтар көмегімен өлшенеді. Әдетте бұранданың бірнеше қадамын өлшейді. Симметриялық пішіні бар бұранда үшін пішін бұрышының жартысы жағдайлардың көбінде микроскоптың көмегімен түйіспесіз проекциялық әдіспен, немесе өлшенетін бұйымның орталықтарда орнату кезінде пышақтар көмегімен анықталады.

Бұл жұмыста бұрандалық мөлшерлегіш-тығынның өтетін жағының параметрлерін элемент бойынша үлкен БМИ микроскопы мен МК түрдегі микрометрдің көмегімен өлшеу қарастырылады.

БМИ аспапты микроскоп ұзындықтар, бұрыштар, бұрандалар элементтері, конустар мен әртүрлі пішіндерді өлшеуге арналған. БМИ микроскопы келесі сипаттамаларға ие:

Өлшеу шектері
Бойлай бағытта, мм	0-150
Қиылысқан бағытта, мм	0-50
Микрометрлік құрылғының бөлу құны	0,005
Бұрыштық өлшемдерді өлшеудің шектері	0 - 3600
Окулярлы бұрышөлшегіш бастиектің бөлу құны	1
Бағанашық көлбеулігінің шектері	12030'

Аспаптық микроскоптың принципиалдық оптикалық сызба-нұсқасы келесідей көрінеді. Шамнан 1 келетін жарық сәулесі (5.4 сурет), конденсатор 2 сызығынан, жарық сүзгі 3 және диафрагмадан 4 өткесін, бұрылу 5 айнасынан көрінеді және линзадан 6 заттық 7 үстелде орнатылған немесе орталықты тұғырда бекітілген өлшеу объектісін жарықтандырады.

БМИ микроскоптың жалпы түрі 5.5 суретте көрсетілген. Аспаптық табаны 5 үстелді 6 апарады, ол микрометрлік 7 және 8 бұрамалар көмегімен екі өзара перпендикуляр бағытта айналады, ал қолсаппен 9 тік ось айналасында айналады. Аспап үстелінде өлшенетін бұйым бекітілетін орталықтары бар тұғыр жинақтала алады (5.5 суретте көрсетілмеді).

Бұрышөлшегішті окулярлы 1 бастиегі бар микроскоп 10 қолсапты 11 айналдырған кезде бағанашық 16 бойымен орын ауыстыратын кронштейнде бекітілген. Дөңгелек тұтқа 13 бағанашықты 16 көлбелеті үшін қызмет етеді. Бастиек 1 тұрқысының ішінде штрихтік тор бар шыны тілімше (5.6 а сурет) және шеңбер бойынша 360 тең бөлкітерге бөлінген межебалдақ бар. Штрихтік торы бар тілімше мен градусты межеліктің межебалдағы өзара қатаң байланысқан және олардың микроскоптың оптикалық осінде орналасқан ортақ айналу орталығы бар. Штрихтік тор микроскоптың орталықты окулярында байқалады, ал градусты және минуттық межеліктер – есептеуіш бұрышөлшегіш микроскоп.

5.5 сурет– БМИ түрдегі аспапты микроскоп

а б в
5.6 сурет

Бірінші есептеу кезінде бұрышөлшегіш микроскоптың межелігінде ноль болғаны жөн. Кейін штрихтік тор оның орталық штрихтік сызығының бұйым бұрышының екінші жасаушысымен сәйкес келуіне дейін бұрылады және екінші есептеу жүргізіледі (5.7 б, 5.7 г сурет). Егер бірінші есептеу нольге тең болса, онда екінші есептеу өлшеудің нәтижесі болып келеді (5.7 суретте өлшеу нәтижесі 38⁰26' тең). Егер бірінше есептеу нольге тең болмаса, онда оның шамасын екінші өлшеуден алу керек және өлшеу нәтижесі алынады.