Calibration of roundness measuring instrument

Ovaj rad se sastoji od teorijskog dijela i praktičnog dijela koji se provodi u Laboratoriju za precizna mjerenja dužina (LFSB) fakulteta strojarstva i brodogradnje. Teorijski dio u radu obrađuje mjerenje odstupanje od kružnosti, metodama koje se koriste kod mjerenja kružnosti, mjernoj nesigurnosti te o metodama koje se koriste za procijenu mjerne nesigurnosti. Sva mjerenja provedena su na uređaju Mahr MMQ3, metodom ispitivanja kružnosti s vanjskom mjernom referencom s rotirajućim stolom. Koristila se numerička metoda najmanjih kružnih kvadrata (LSC) te je ona detaljno razrađena u radu kako bi se pobliže pojasnila čitatelju. Metode koje se koriste za određivanje mjerne nesigurnosti su GUM metoda i Monte Carlo metoda. GUM metoda je metoda koja se najčešće koristi za određivanje mjerne nesigurnosti, te se kod nje prvo treba odrediti matematički model, zatim odabrati od kojih se sastavnica sastoji mjerenje te u konačnici odrediti mjernu nesigurnost. Monte Carlo metoda je statistička simulacija koja se vrši pomoću računala i koja koristi slučajne varijable u svom proračunu. Praktični dio ovog rada sastoji se od umjeravanja uređaja za mjerenje kružnosti Mahr MMQ3. Umjeravanje uređaja za mjerenje kružnosti sastojalo se od umjeravanja pupitaste ure na ULM jednoosnom mjernom uređaju, te određivanja netočnosti rotacije okretnog stola pomoću mjerne polukugle RET 227-509. Utvrđivanje korekcije ticala provelo se na ULM uređaju na način da se ticalo postavilo na uređaj tako da se pokuša izbjeći linearna pogreška ticala. Zatim su se provela 3 ponovljena mjerenja za sva mjerna područja (3 µm, 10 µm, 30 µm, 100 µm), te su se potrebne korekcije upisale u software. Nakon korekcije provedeno je umjeravanje ticala uz 3 ponovljena mjerenja za sva navedena mjerna područja. Umjeravanje okretnog stola provedeno je na temelju iz 30 ponovljenih mjerenja koristeći metodu najmanjih kvadrata. Za proces umjeravanja uređaja za mjerenje kružnosti proveden je račun procijene mjerne nesigurnosti. Izrađen je matematički model mjerenja te su određene i procijenjeni utjecaji dominantnih sastavnica mjerne nesigurnosti.This work consists of a theoretical part and a practical part conducted in the Laboratory for precise measurements of length (LFSB) of the Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture. The theoretical part of the work deals with the measurement of the deviation of roudness, the methods used in measuring roundness, the uncertainty of measurement and the methods used to evaluate the measurement uncertainty. All measurements were carried out on the device Mahr MMQ3, the method of testing roundness with an external reference measurement with rotating table. A method used is the numerical method of least squares circular (LSC) and it is outlined in detail in the work in order to explain in detail to the reader. The methods used for the determination of measurement uncertaintie are GUM method and Monte Carlo method. GUM method is a method that is commonly used for the determination of measurement uncertaintie and with it first need to determine a mathematical model, then choose which component comprises measuring and ultimately determine the measurement uncertainty. Monte Carlo method is a statistical simulation that is done by computer and that uses random variables in its calculation. The practical part of this work consists of calibration devices for measuring roundness Mahr MMQ3. Meter Calibration-Round consisted of calibration of probe on ULM uniaxial device, and inaccuracy of determining the rotation of the rotary table by measuring hemispherical RET 227-509. Determining probe correction is carried out on ULM device in a way that probe is placed on the device to try to avoid a linear error of probe. Then, the three repeated measurements is carried out for all measuring ranges (3 microns, 10 microns, 30 microns, 100 microns), and the necessary correction is entered into the software. After the correction was carried out, the calibration of probe is performed with 3 repeated measurements for all of these ranges. Calibration of the rotating table was conducted on basis of 30 repeated measurements using the method of least squares. For the process of calibration devices for measuring roundness the calculation for estimate measurement uncertainty is conducted. A mathematical model of measurements was made and there are defined and estimated impacts of the dominant component of the measurement uncertainty