Метрологические показатели измерительных средств и методы измерения

Категория:
Разметка


Метрологические показатели измерительных средств и методы измерения

При выборе измерительных средств пользуются так называемыми метрологическими показателями. К основным показателям относятся следующие:

Деление шкалы — расстояние между двумя соседними штрихами шкалы.

Цена деления шкалы — значение измеряемой величины, соответствующее двум соседним отметкам шкалы.

Начальное деление шкалы — наименьшее значение измеряемой величины, указанное на шкале прибора.

Конечное значение шкалы — наибольшее значение измеряемой величины, указанное на шкале прибора.

Диапазон показаний шкалы — область значений шкалы, ограниченная конечным и начальным значениями шкалы.

Диапазон измерений прибора — область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности средств измерения. Например, у гладких микрометров с пределом измерения до 300 мм диапазон измерения 25 мм, а у микрометров с пределом измерений 300—600 мм—100 мм.

Пределы измерения прибора — наибольшая и наименьшая величины, которые могут быть проверены на приборе. Например, у гладкого микрометра пределы измерения 0—25, 25—50 мм, а у индикатора — 0—10 мм.

Чувствительность измерительного прибора — передаточное отношение прибора, равное отношению длины деления шкалы к цене деления.

Допускаемая погрешность измерительного средства— наибольшая погрешность, при которой измерительное средство может быть допущено к применению. В Советском Союзе для каждого вида измерительных средств, выпускаемых отечественными предприятиями, обязательно устанавливается допускаемая погрешность. Например, для штангенциркулей допускаемые погрешности составляют ±20—50 мкм; для микрометров—±5— 10 мкм и т. д. Значения погрешностей измерительных средств, применяемых в машиностроении, приведены в паспортах этих средств.

При рассмотрении погрешности измерений часто выделяется вариация, под которой понимается разность показаний этого средства при многократных измерениях одной и той же величины.

Измерительное средство и приемы его использования в совокупности образуют метод измерения.

Измерительные средства, применяемые в машиностроении, могут быть разбиты на следующие основные группы: меры, калибры, универсальные инструменты и приборы, контрольные приспособления и автоматы.

Мерами называются предметы для конкретного воспроизведения единицы измерения. Меры бывают с постоянными (например, концевые меры длины, угловые плитки) или переменными (штриховые меры длины) значениями.

Калибрами называются специальные измерительные инструменты без шкал, обеспечивающие возможность определить отклонение от заданных размеров, форм и взаимного расположения поверхностей деталей.

Универсальные измерительные инструменты и приборы служат для определения значения измеряемой величины.

По конструктивному выполнению и принципу действия универсальные измерительные инструменты и приборы разделены на:
а) штриховые инструменты, снабженные линейным нониусом (штангенинструменты, универсальные угломеры);
б) микрометрические инструменты, основанные на применении микропар (микрометры, микрометрические нутромеры, глубиномеры и др.);
в) рычажно-механические приборы, которые подразделяются на собственйо рычажные приборы (миниметры); зубчатые приборы (индикаторы часового типа); специальные рычажные приборы (рычажные скобы, рычажные микрометры, индикаторные нутромеры и др.);
г) рычажно-оптические приборы (оптиметры, проекторы);
д) оптические, пневматические и электрифицированные измерительные приборы.

По мере развития и совершенствования техники номенклатура универсальных измерительных средств также непрерывно расширяется. Так, в последние годы появились измерительные приборы, построенные на использовании рентгеновских лучей, ультразвука, радиоактивных изотопов. Этими приборами контролируют толщину стенок деталей, наличие раковин и других дефектов металла, непровары в сварных швах, наличие трещин и т. п.

Контрольными приспособлениями называются специальные производственные средства измерений, предназначенные для контроля определенных деталей. Такими приспособлениями контролируют самые разнообразные элементы деталей, как, например, элементы зацепления зубчатых колес, правильность работы собранных узлов и машин и многие другие элементы.

Контрольные приспособления являются средствами производственного контроля. Они быстро и точно осуществляют проверку сложных элементов деталей, которая не могла бы быть выполнена калибрами и потребовала бы много времени для проверки универсальными средствами измерений. Наиболее совершенными и сложными представителями группы контрольных приспособлений являются автоматы. Автомат — приспособление, обеспечивающее высокопроизводительное объективное измерение с автоматизацией всей его работы от загрузки деталей на измерение до сортировки их после проверки на группы качества.

По числу одновременно проверяемых элементов (размеров) измерительные средства разделяют на одномерные и многомерные.

Простейшие измерительные средства — калибры, линейки, штангенинструмент и микрометрический инструмент— принято именовать измерительным инструментом, а сложные измерительные средства — индикаторы, миниметры, оптиметры и др. —- измерительными приборами.

Методы измерения делятся на прямые и косвенные.

При прямых измерениях результат определяется непосредственно по показаниям прибора. Например, измерение длины масштабными линейками или штангенин-струментами, микрометрами, измерение углов — угломерами и т. д.

При косвенных измерениях результат определяется расчетным путем — на основании данных, полученных при прямых измерениях величин, связанных с искомой величиной определенной зависимостью. Примером косвенных измерений может служить определение радиуса закругления по результатам измерения хорды.

Прямые измерения более просты, поэтому они имеют преимущественное распространение в машиностроении. Однако в ряде случаев прямые измерения либо вообще не могут быть выполнены, либо уступают по точности косвенным измерениям.

Прямые измерения делятся на абсолютные и относительные.

При абсолютном методе показания прибора непосредственно определяют измеряемый размер, а при относительном методе измерения определяют только отклонение размера от исходной меры, по которой был предварительно установлен прибор. Приборами для относительного измерения являются разного рода индикаторы, оптиметры и другие приборы высокой чувствительности и точности.

Измерения могут выполняться контактным или бесконтактным методом.

Контактный метод характеризуется непосредственным соприкосновением измерительных приборов или инструментов с поверхностями проверяемых деталей. По такому методу работают с большинством измерительных средств.

Бесконтактный метод характеризуется отсутствием непосредственного соприкосновения между измеритель-. нымй приборами или инструментами и поверхностями деталей. Бесконтактный метод может быть использован при помощи пневматических, фотоэлектрических и оптических измерительных приборов.

Всякое измерение, как бы тщательно оно ни производилось, неизбежно сопровождается погрешностями. Причины возникновения погрешностей весьма разнообразны: например, загрязненность инструмента; плохое знакомство с инструментом или прибором; погрешности измерительного инструмента; недостаточная тонкость осязания и недостаточная острота зрения у работника, производящего измерение, и т. п.

Точность показаний измерительных средств в значительной степени зависит от температуры. ГОСТом установлено, что измерения следует производить при нормальной температуре, равной +20 °С.

Выше мы рассмотрели простой измерительный инструмент с точностью отсчета до 0,1 мм. Здесь нам предстоит более подробно ознакомиться с универсальным контрольно-измерительным инструментом повышенной точности. К таким инструментам, которым обычно пользуются при выполнении слесарных работ, относятся: штангенинструменты; микрометрические инструменты; инструменты для проверки углов; концевые одномерные инструменты; эталонные плитки; индикаторы; шаблоны; лекала и другие измерительные инструменты.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум