NF E11-300-1986 Precision angle measuring instruments General 《精密角度测量仪表 总则》.pdf

1、- 8- - AFNl NF Ell-300 b 1012372 0086874 424 = ISSN 0335-3931 -. NF E 11-300 Fvrier 1986 I Instruments de mesurage des angles Gnra I it s E : Precision angle measuring instruments - General D : Winkelmegerte - Allgemeines Norme franaise homologue par dcision du Directeur Gnral de Iafnor le 5 janvier

2、 1986 pour prendre effet le 5 fvrier 1986. Remplace la norme experimentale de mme indice de septembre 1983. correspondance la date de publication de la prsente norme, il ny a pas de travaux internationaux sur le sujet. analyse Pour introduire les normes particulires aux instruments de mesurage des a

3、ngles, il a paru utile de rappeler des notions de base sur le sujet, savoir : raccordement des instruments de travail aux units de base et mthodes dtalonnage utilises. En outre, la norme prsente les principaux talons et instruments utiliss pour le mesurage des angles, avec, le cas chant, la rfrence

4、de la norme qui en traite. descri pteu rs Thesaurus International Technique : mtrologie, instrument de mesurage dangle, talonnage, spcification. modifications Par rapport la norme de septembre 1983, amnagements dordre rdactionnel, adjonction des rfrences des normes particulires, adjonction des rappo

5、rteurs dangle. correct io ns dite et diffuse par lassociation franaise de normalisation (afnor), tour europe cedex 7 92080 paris la dfense - tl. : (i) 42-91 -55-55 J. BRAAD - Esches 601 10 Mru O afnor 1986 1 tirage 86-01 COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information H

6、andling ServicesAFNL NF ELL-300 8b m 1012372 008b5 360 m Instruments de mesurage des angles Gnralits NF E 11-300 Fvrier 1986 1 OBJET ET DOMAINE DAPPLICATION La prsente norme constitue une introduction une srie de normes relatives aux instruments de mesurage des angles. Aprs avoir prsent le schma qui

7、 permet de raccorder les instruments de travail aux units de base et expos les deux mthodes dtalonnage utilises, la prsente norme donne une description succincte des principaux instruments de mesurage des angles. - le tour (tr) - le degr (“1 - la minute ( - la seconde Rappel de la dfinition de lunit

8、 dangle plan suivant NF X 02-006 : Le radian (rad) est langle compris entre deux rayons qui interceptent, sur la circonfrence dun cercle, un arc de longueur gale celle du rayon. Autres units courantes : : 1 tr = 2 7t rad rad .I“ =- 180 7t Note : 1“ = 4,848 137 X (souvent arrondi 5 pm en pratique). r

9、ad, ce qui correspond un angle donnant sur 1 m un arc de 4,848 137 pm 2 REFERENCES NF E NF E E 0-020 Instruments de mesurage et de contrle - Fonction mtrologique relative aux grandeurs gom- triques et mcaniques - 1 0-1 O0 Mthodes de mesurage dimensionnel - 1 “ partie : Gnralits. partie : Organisatio

10、n. 1 -000 Instruments de mesurage dimensionnel - Classification - Inventaire. NF X 02-006 Le systme international dunits - Description et rgles demploi - Choix de multiples et de sous-multiples. NF X 07-001 Vocabulaire international des termes fondamentaux et gnraux de mtrologie. COPYRIGHT AFNOR Ass

11、ociation Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFNL NF ELL-300 Bb 3032372 008b89b 2T -3- ETALONS DANGLE : - MESURES MATERIALISEES I I - APPAREILS MESUREURS 3 SCHEMA DE RACCORDEMENT h i I I I I I MTHODE SI NUS I NTERFROMTRIQUE PLATEAU INDEXAGE METHODE DES DEUX I ( AUTOCOL

12、LIMATEURS )77 I NF E 11 -300 h INSTRUMENTS DE TRAVAIL La reproduction dangles se fait par deux mthodes : - talonnage dune chelle circulaire ferme (circonfrence complte) pourvu que la somme de tous les angles intermdiaires soit gale sans erreur 360“ (mthode des deux autocollimateurs) ; - gnration dan

13、gles par lintermdiaire de proportionnalits linaires dfinies en appliquant les relations trigonomtriques (mthode sinus). En pratique, la mthode sinus est la plus utilise et est la seule permettant ltalonnage dun autocollimateur. COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Inform

14、ation Handling ServicesAFNl NF Ell-300 86 = lOl2372 008b897 L33 = NF E 11 -300 -4- Ltalonnage des talons dangle peut tre ralis de trois manires : - mthode la plus prcise : utilisation dun dispositif sinus par interfromtrie, ventuellement associ un plateau indexage et un autocollimateur, en fonction

15、de ltendue de mesurage; - utilisation dun plateau indexage ou dun goniomtre, associ un autocollimateur utilis en mesureur dcarts angulaires ; - pour les talons dangle du type “polygones“ (prismes section droite polygonale rgulire), mthode des deux autocollimateurs; cette mthode est gnralement limite

16、 aux “polygones“ nombre de faces ipfrieur ou gal 12. Ltalonnage des instruments de travail se fait suivant des mthodes comparatives, par rfrence aux talons dangle. 4 METHODES DTALONNAGE 4.1 Mthode sinus Soit un levier effectuant une rotation a autour dun axe perpendiculaire au levier; un point du le

17、vier situ une distance 1 de laxe, effectue un dplacement h mesur perpendiculairement la direction initiale du levier. La rotation a est dtermine par la relation : h sin a = - e Si a est un angle petit tel quen fonction de la prcision recherche, le sinus puisse tre considr gal la valeur de langle en

18、radians, on peut crire : a (rad) = - h a a peut alors tre dtermin, et les prcisions obtenues dpendent des moyens utiliss pour mesurer h et h. Pour la mthode interfromtrique, les variations de longueurs sont mesures par un systme interfromtrique deux faisceaux (type Michelson). Le dispositif est cons

19、titu de deux rflecteurs tridres placs aux deux extr- mits dune poutre rigide articule en son centre. La sparation des deux faisceaux est ralise par un cube interfromtrique. Toute variation angulaire va se traduire par une variation de la diffrence de marche entre les deux bras de linterfromtre. Un d

20、tecteur mesure les dplacements. Sorce Dtecteur Schma de principe o e o e COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFNL NF ELL-300 b 1012372 b98 07T -5- NF E 11 -300 Si L est la distance sparant les deux tridres, le dplacement d est du type : d =

21、Lsina Remarque : Certains dispositifs sinus sont du type mcanique (plateaux et barres sinus). En gnral, dans ce cas, pour gnrer des rotations angulaires, le dplacement est ralis en utilisant des cales talons. 4.2 Mthodes des deux autocollimateurs La dtermination de lcart angulaire des faces dun “pol

22、ygone“ de n faces se fait avec deux autocollimateurs cals approximativement, en fonction de leur tendue de mesurage, sur deux faces rflchissantes conscutives Fi et Fi + 1. On rgle les deux autocollimateurs sur ces miroirs, ce qui revient prendre leur angle comme tmoins. On fait tourner le prisme dro

23、it n faces de 360/n degrs environ, les lunettes indiquent avec prcision lcart du nouvel angle sur le premier. Aprs n mesures identiques, la moyenne est rigoureusement de 360/n degrs ce qui permet de dterminer la valeur des angles, en prenant lcart par rapport la moyenne. Dans la pratique, lun des au

24、tocollimateurs est utilis en mthode zro et lautre en mesureur dcart. Note : Dans le cas dtalonnage de plateau indexage ou de diviseur, il est possible dutiliser une mthode quivalente qui permet ltalonnage simultan de deux plateaux indexage ou de deux diviseurs, en utilisant un seul autocollimateur.

25、5 Note : La liste des instruments prsents ci-dessous nest pas exhaustive et il y a lieu de se reporter au fascicule INSTRUMENTS DE MESURAGE DES ANGLES de documentation E 1 1 -000 “Instruments de mesurage dimensionnel - Classification - Inventaire“. 5.1 Mesures matrialises 5.1.1 valeurs angulaires en

26、 nombre entier de degrs, en fonction du nombre de faces. Ils peuvent avoir de 3 72 faces, les plus courants tant ceux de 12 faces. Ils sont utiliss comme rfrence pour ltalonnage des diviseurs. Polygones (voir norme E 11 -305) : prismes droits section polygonale rgulire qui matrialisent des 5.1.2 Pla

27、teau indexage (voir norme E 1 1-305) : dispositif permettant de gnrer des positions angulaires par valeurs discrtes. Sur un tour, compte tenu des limites actuelles de la technologie, il est possible de gnrer 1 440 positions angulaires diffrentes, ce qui correspond un incrment de 15. Associ un autoco

28、llimateur, il permet ltalonnage de tous les talons dangle. 5.1.3 Cales dangle (voir norme E 1 1-305) : talons prsentant un angle donn entre deux faces demesurage planes et polies. Un jeu de cales talons dangle est constitu dun certain nombre de cales ayant chacune des angles diffrents. II est possib

29、le dajouter ou de retrancher les angles et ainsi dobtenir des valeurs discrtes dangle, de quelques secondes 90 degrs. Ces cales sont utilises comme talon, soit pour le contrle dinstruments de mesurage des angles (barres et plateaux sinus) soit pour le contrle de pices mcaniques. 5.1.4 - polygones ir

30、rguliers ; - prismes dviation constante. Autres talons (voir norme E 1 1 -305) 5.2 Appareils mesureurs 5.2.1 variations ou des diffrences de positions angulaires allant jusqu 30 minutes. II est frquemment appel “lunette autocollimatrice“. Autocollimateur (voir norme NF E 11 -304) : mesureur dangle o

31、ptique capable de mesurer des petites 5.2.3 II est le plus souvent associ un plateau tournant pour constituer un plateau diviseur. 5.2.3 optique, soit dun systme de lecture mcanique (vernier), soit dun codeur. Codeur: dispositif lectronique permettant de gnrer et de mesurer des angles en continu sur

32、 360“. Plateau diviseur : plateau tournant quip soit dun cercle grav (limbe) et dun dispositif de lecture O COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFNl NF Ell-300 8b m 3032372 008b833 Tob m NF E 11 -300 -6- 5.2.4 mateur fixe et une ou plusieurs

33、 lunettes de vise tournantes. Goniomtre : plateau tournant quip dun cercle grav (limbe) ou dun codeur, associ un autocolli- 5.2.5 Thodolite : dispositif opto-mcanique comprenant une lunette de vise permettant deffectuer des points grande distance dans toutes les directions et de dterminer les positi

34、ons angulaires dans un plan horizontal et vertical. Le mesurage de ces positions angulaires se fait soit laide dun codeur, soit laide dun cercle grav. Certains thodolites peuvent tre utiliss en autocollimateur. 5.2.6 Niveaux 5.2.6.1 Niveau 44/ectroni9ue (voir norme NF E 1 1-302) : dispositif quip de

35、 capteurs lectroniques mesurant les carts par rapport la verticale locale. 5.2.6.2 Niverpu 9 bu/e (voir norme NF E 1 1-301) : dispositif amplification hydrostatique. Certains sont quips dun systme optique permettant damliorer la lecture (niveau concidence). 5.2.7 Barre et plateau sinus (voir norme N

36、F E 1 1-303) : dispositifs mcaniques gnrateurs dangle dans lesquels le dplacement est ralis laide de cales talons. 5.2.8 Rapporteur dangles : dispositif mcanique constitu dune semelle fixe et dune rglette pivotante permettant de gnrer ou de mesurer un angle, laide dun cercle grav et dun systme de le

37、cture optique (ou mcanique (vernier). BIBLIOGRAPHIE Instruments de mesurage des angles 1. Normes publies NF E 11 -301 Niveaux bulle NF E 1 1-302 Niveaux lectroniques NF E 11 -303 Autocollimateurs NF E 11 -304 Barres et plateaux sinus 2. Nonnes en prparation : E 1 1-305 Etalons dangle E 1 1-306 Codeurs angulaires E 1 1-307 Plateaux diviseurs et goniomtres E 11 -308 Thodolites. COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling Services