Связи и характеристики основных элементов измерения

Связи и характеристики основных элементов измерения

Метод измерения.

Измерительное средство, условия и приемы его использования образуют метод измерения.

Средства измерения - технические средства для определения размеров ФВ, имеющие нормированные метрологические свойства.

По степени универсальности средства измерения подразделяются на универсальные и специализированные. Универсальные СИ используются в условиях единичного и мелкосерийного производства. Они включают в себя измерительные инструменты (штангенциркули, микрометры и др.), измерительные головки (рычажные скобы, нутромеры, индикаторы, микаторы и др.), оптико-механические измерительные приборы (оптиметры, длинномеры, микроскопы и др.),пневматические измерительные приборы. Специализированные и специальные СИ (калибры, автоматы, полуавтоматы) применяют в крупносерийном и массовом производстве.

По связи с объектом средства измерений подразделяются на контактные, бесконтактные, внешние и встроенные; по режиму работы - на статические и динамические.

По классификации РМГ 29-99 "Метрология. Основные термины и определения" СИ подразделяются на следующие виды:

• меры - СИ, воспроизводящие или хранящие физическую величину (концевые меры длины, гири, калибры и др.);

• измерительные преобразователи - СИ, предназначенные для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для дальнейшего преобразования и обработки (термопары, усилители и др.);

• измерительные приборы и инструменты - СИ, предназначенные для переработки сигнала измерительной информации в доступные для наблюдателя формы (амперметр, манометр и др.);

• измерительные установки - совокупность функционально объединенных Си и вспомогательных устройств (установки для испытание механических, электромеханических, магнитных и других свойств материалов);

• измерительные системы - комплекс СИ и вспомогательных устройств с каналами связи (проводными, телевизионных и др.), предназначенные для выработки, передачи и автоматической обработки сигналов измерительной информации.

Условия измерения согласно ГОСТ 8.050-73 "ГСИ. Нормальные условия выполнения линейных и угловых измерений" должны соответствовать значениям температуры, давления, влажности, плотности воздуха, магнитного поля и других показателей при осуществлении линейных, угловых и других измерений.

Условия выполнения линейных и угловых измерений

№ п/п

Влияющая величина

Номинальное значение влияющей величины

1

Температура для всех видов измерений

20̊̊ С (293 К)

2

Давление окружающего воздуха для измерения ионизирующих излучений, теплофизических, температурных, магнитных, электрических измерений, измерения давления и параметров движения

100 кПа

(750 мм рт. ст.)

3

Давление воздуха для линейных, угловых измерений, измерений массы, силы света, измерений в спектроскопии и других областях, кроме указанных в п. 2

101,3 кПа

(760 мм рт. ст.)

4

Относительная влажность воздуха для линейных, угловых измерений. Измерений массы, измерений в спектроскопии

58%

5

Относительная влажность воздуха для измерения электрического сопротивления

55%

6

Относительная влажность воздуха для измерений температуры, силы. Твердости, переменного электрического тока, ионизирующих излучений, параметров движения

65%

7

Относительная влажность воздуха для всех видов измерений. Кроме указанных в пп. 4,5,6

60%

8

Плотность воздуха

1.2 кг/м³

9

Ускорение свободного падения

9,8 м/с²

10

Магнитная индукция (напряженность магнитного поля) и напряженность электростатического поля для измерений параметров движения, магнитных и электрических величин

0

11

Магнитная индукция (напряженность магнитного поля) и напряженноситт электростатического поля для всех видов измерений, кроме указанных в п. 10

Соответствует характеристикам поля Земли в данном географическом районе

Меры линейных и угловых величин

Мера - средство измерений, предназначенное для воспроизведения величины одного или нескольких размеров с необходимой точностью.

• Однозначные меры - воспроизводят физическую величину одного размера;

• многозначные меры - воспроизводят несколько одновременных величин различного размера (на пример масштабные линейки);

• набор мер - специально подобранный набор мер, применяемых не только отдельно, но и в различных сочетаниях с целью воспроизведения ряда одноименных величин различного размера.

По конструкции меры делятся на:

1. Штриховые - представляют собой пластины или диски, на плоскостях которых нанесены штрихи (линейки, складные метры, рулетки).

2. Измерительная линейка - выполнена в виде стальной пластины, на поверхности которой нанесены 1 или 2 шкалы с ценой 0,5 или 1 мм.

3. Рулетка - представляет собой стальную ленту намотанную на ось цилиндрического футляра. Она изготавливается длинной 1,2,5,10,20,30 м., их применяют там, где не требуется высокая точность.

4. Плоскопараллельные концевые меры длины выпускают в виде цилиндрических стержней или прямоугольных параллелипипидов - плиток, длина которых определяется кротчайшим расстоянием между измерительными плоскостями. Главное их свойство - притираемость которых объясняется сцеплением молекул покрывающих меры смазки. Сила сцепления имеет наибольшее значение при толщине пленки смазки не более 0,02 мм. Абсолютно обезжиренные или с толстым слоем смазки не притираются.

Основные требования к наборам:

Любое значение длины должно воспроизводиться с помощью не более 4-5 мер, т.к. с увеличением числа мер увеличивается погрешность блока.

Концевые меры выпускают 4-х классов точности 0,1,2,3 (в порядке убывания точности).Для высокой точности применяют 4 и 5 классы.

Угловые меры

Служат для хранения и передачи единиц плоского угла. Проверки и градуировки угловых приборов, для контроля угловых изделий. Их изготавливают из стали в виде трех и четырехгранных плиток.

В соответствии со стандартом угловые меры выпускают в виде нескольких наборов 0,1 и 2-го классов точности. Для 0-го класса отклонение рабочих углов - ±3,5 , для 1-го класса - ±10 , для 2-го класса - ±30 .

Для контроля взаимной перпендикулярности применяют угольники с рабочим углом 90̊ . Их изготавливают пяти типов и четырех классов точности (0,1,2,3). Измерение углов при помощи угловых мер основано на методе сравнения (для расчета разности углов используют световой просвет между сторонами измеряемого угла и меры).

Калибры

Калибрами называются средства контроля служащие для проверки соответствия тем условиям размеров, формы и взаимного расположения осей и поверхностей, калибры изготавливаются из хромистой стали.

В зависимости от условий оценки годности деталей, калибры бывают:

1. Нормальные - копируют действительные размеры изделий и его форму. Годность изделия в этом случае оценивают по вхождению и степени прилегания калибров к изделию. Такие калибры применяют редко.

2. Предельные калибры - служат для того, чтобы определить нахождение действительного размера контролируемого изделия в пределах допуска.

Калибры для валов называются скобами(кольцами), а для отверстий - пробками. Комплект состоит из проходного и непроходного калибров. Проходным контролируют начало поля допуска, а непроходными - конец поля допуска детали. Деталь считается годной, если под действием собственной массы проходной калибр проходит, а непроходной не проходит.

Проходная пробка служит для контроля наименьшего размера отверстия, а непроходная - наибольшего. Брак по проходному калибру исправим, по непроходному - неисправим.

Список литературы:

Иванов, И.А. Метрология, стандартизация и сертификация на транспорте : учебник для студ. Сред. Проф. Образования / [И.А.Иванов, С.В. Урушев, А.А. Воробьев, Д.П. Кононов]. - М. : Издательский центр "Академия", 2009. - 336 с.

Зайцев, С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении : учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / [С.А. Зайцев, А.Н. Толстов, Д.Д. Грибанов, А.Д. Куранов]. - 2-е изд., испр. - М. : Издательский центр "Академия", 2011. - 288с.