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Meßschraube
Autor: Fritz Schwingenschlögl (Fachhochschule Ulm)
Hilfsmittel: Endmaßsatz /
Verfahren : Beim Bestimmen der Abweichungsspanne wird die Differenz zwischen Anzeige und Normal an mehreren Stellen des Meßbereiches ermittelt.
Unsicherheitsbeitrag durch das
Normal: Abweichung vom Nominalwert und dessen Unsicherheit / Temperatur / Längenausdehnungskoeffizient
Verfahren : Anfahrkonstanz durch den Bediener /
Meßgerät : Wiederholstreuung /Meßkraftkonstanz / Grundrauschen der Maßanzeige /
Modell Gleichung:
| f=a-ls+dls+dt+Ua;
dt=Utsp-Utsb;
Utsp=ls*ap*(tp-20);
Utsb=ls*(as-ap)*(ts-20);
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Liste der Größen:
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Größe
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Einheit
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Definition
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|---|
| f
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mm
|
Abweichung der Anzeige
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| a
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mm
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Anzeige
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| ls
|
mm
|
Normal
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| dls
|
mm
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systematische Abweichung des Normals
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| dt
|
mm
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temperaturbedingte Abweichung
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| Ua
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mm
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Unsicherheit durch digitale Auflösungsbegrenzung
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| Utsp
|
mm
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Temperaturunterschied Prüfling - Normal
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| Utsb
|
mm
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Temperaturunterschied Normal - Bezugstemperatur (20°C)
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| ap
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mm/°C
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Ausdehnungskoeffizient des Prüflings
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| tp
|
°C
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Temperatur des Prüflings
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| as
|
mm/°C
|
Ausdehnungskoeffizient des Normalss
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| ts
|
°C
|
Temperatur des Normals
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a: |
Typ A zusammengefaßt
Mittelwert: 12.899 mm
Standardmessunsicherheit: 0.0008 mm
Freiheitsgrad: 50
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Wiederholstreuung stammt aus einer Voruntersuchung (BÜGELAD.SMU)
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ls: |
Konstante
Wert: 12.900 mm
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dls: |
Typ B Rechteckverteilung
Wert: 0 mm
Halbbreite der Grenzen: 0.00014 mm
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Die systematischen Abweichungswerte der Endmaße werden nicht korrigiert und gehen damit voll in die Unsicherheit mit ein. Endmaße vom Gen 0 dürfen an beliebiger Stelle eine Abweichung ±0.14µm vom Nennmaß aufweisen.
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Ua: |
Typ B Rechteckverteilung
Wert: 0 mm
Halbbreite der Grenzen: 0.0005 mm
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Durch die digitale Anzeige kann eine Anzeigestreuung unterdrückt werden, wenn 1 Skalenwert größer ist als das Streuband der Zufallsstreuung. Daher muß als Grundraschen dieses Streuband angesetzt werden.
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ap: |
Typ B Rechteckverteilung
Wert: 11.5·10-6 mm/°C
Halbbreite der Grenzen: 5·10-6 mm/°C
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tp: |
Typ B Rechteckverteilung
Wert: 20.5 °C
Halbbreite der Grenzen: 0.5 °C
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|
as: |
Typ B Rechteckverteilung
Wert: 11.5·10-6 mm/°C
Halbbreite der Grenzen: 1·10-6 mm/°C
|
|
ts: |
Typ B Rechteckverteilung
Wert: 20 °C
Halbbreite der Grenzen: 0.5 °C
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Messunsicherheits-Budgets:
f: Abweichung der Anzeige|
Größe
|
Wert
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Standard-
messunsicherheit
|
Verteilung
|
Sensitivitäts-
koeffizient
|
Unsicherheits-
beitrag
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Index
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|---|
| a
|
12.8990000 mm
|
800.0·10-6 mm
|
Normal
|
1.0
|
800·10-6 mm
|
87.4 %
|
| ls
|
12.9 mm
|
|
|
|
|
|
| dls
|
0.0 mm
|
80.83·10-6 mm
|
Rechteck
|
1.0
|
81·10-6 mm
|
0.9 %
|
| dt
|
74.18·10-6 mm
|
46.70·10-6 mm
|
|
|
|
|
| Ua
|
0.0 mm
|
288.7·10-6 mm
|
Rechteck
|
1.0
|
290·10-6 mm
|
11.4 %
|
| Utsp
|
74.18·10-6 mm
|
46.70·10-6 mm
|
|
|
|
|
| Utsb
|
0.0 mm
|
0.0 mm
|
|
|
|
|
| ap
|
11.500·10-6 mm/°C
|
2.887·10-6 mm/°C
|
Rechteck
|
6.4
|
19·10-6 mm
|
0.0 %
|
| tp
|
20.5000 °C
|
0.2887 °C
|
Rechteck
|
150·10-6
|
43·10-6 mm
|
0.3 %
|
| as
|
11.5000·10-6 mm/°C
|
577.4·10-9 mm/°C
|
Rechteck
|
0.0
|
0.0 mm
|
0.0 %
|
| ts
|
20.0000 °C
|
0.2887 °C
|
Rechteck
|
0.0
|
0.0 mm
|
0.0 %
|
| f
|
-925.8·10-6 mm
|
855.6·10-6 mm
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Ergebnisse:
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Größe
|
Wert
|
Erw.-Mess-
unsicherheit
|
Erweiter-
ungsfaktor
|
Überdeckungs-
wahrscheinlichkeit
|
|---|
| f
|
-900·10-6 mm
|
1.7·10-3 mm
|
2.00
|
95% (t-Tabelle 95.45%)
|
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