Днес има голям брой инструменти, с които можете да правите измервания от различни видове: линейни, теглови, температурни, мощностни и др. Устройствата се различават по точност, принцип на действие, предназначение и цена.
За да извършите правилно необходимата работа, трябва внимателно да обмислите избора на измервателни уреди. Те от своя страна също са разделени на няколко вида в зависимост от разглежданите критерии.
Класификация на инструментите
Измервателните инструменти са инструменти и инструменти, които се използват за измерване на физически величини. За всеки от тях се определят грешките, посочени в нормативните документи и техническите регламенти.
Измервателните инструменти са разделени на различни типове според следните критерии:
- вижте инструмента за работа;
- принцип на работа;
- сравнение с приетия стандарт;
- метрологично приложение.
Видове инструменти
Най-често срещаните видове измервателни уреди са изброени по-долу.
Measure е измервателен инструмент, използван за възпроизвеждане на желания размер на разглежданата физическа величина. Например, тежест се използва за възпроизвеждане на необходимата маса. Има еднозначни и многозначни мерки, а в някои случаи и цели магазини от мерки. Необходима е недвусмислена мярка, за да се възпроизведе стойността само на един размер. Многозначни мерки се използват за определяне на няколко размера на физически стойности (например, те избират измервателни уреди за линейни размери, с които можете да разберете както сантиметри, така и милиметри).
Справка - измерва с много високо ниво на точност. Използват се за контрол на коректността на измервателните уреди.
Измервателният преобразувател е измервателен уред, който преобразува сигнала от измервателната информация в друга форма. Това улеснява предаването на сигнала за по-нататъшна обработка и съхранение. Но преобразуваният сигнал не може да бъде възприет от наблюдател без използването на специален инструмент. За визуализация сигналът трябва да се предаде на индикационното устройство. Следователно, трансдюсерът обикновено е включен в цялостния дизайн на измервателния инструмент или се използва заедно с него.
Измервателно устройство - средство за извършване на измервания, което е свикналогенериране на сигнал във вид, който е достъпен за последваща визуализация от наблюдател. Има различни класификации на тези устройства в зависимост от група фактори. По предназначение те са разделени на универсални, специални и контролни. Според конструктивното устройство те могат да бъдат механични, оптични, електрически и пневматични. Според степента на автоматизация те се делят на механизирани, ръчни устройства, автоматични и полуавтоматични.
Измервателната инсталация е набор от инструменти и спомагателни елементи, комбинирани за изпълнение на конкретна функция. Предназначението на частите на такава инсталация е да генерират информационни сигнали във вид, който ще бъде удобен за възприемане от наблюдателя. В този случай цялата измервателна инсталация обикновено е неподвижна.
Измервателна система - набор от инструменти, чиито елементи са свързани чрез комуникационни канали, разположени в рамките на цялото контролирано пространство. Целта му е да измери една или повече физически величини, които съществуват в изследваното пространство.
Критерии за подбор
При избора на измервателни уреди е необходимо преди всичко да се вземе предвид точността, която ще трябва да се постигне при извършване на работа. Посочено е в нормативните документи или в техническата документация за частта.
Освен това при избора на инструмент за измерване трябва да се вземат предвид пределните отклонения, както и методите за извършване на работа и начините за тяхното контролиране.
Основният принцип при избора на средства за измерване е тяхното съответствие с поставените изисквания заполучаване на надеждни резултати в съответствие с точността, посочена от наредбите. Освен това е важно да се вземат предвид материалните и времевите разходи: те трябва да са възможно най-минимални.
Първоначални данни
За правилния избор на измервателни уреди е необходимо да имате първоначални данни за следните точки:
- номинално тегло на измерваната стойност;
- стойност на разликата между най-високите и най-ниските стойности;
- информация за наличните работни условия за измервания.
Ако е необходимо да изберете система за измерване, като се вземе предвид коефициентът на точност, е необходимо да се изчисли грешката. Изчислява се като сбор от грешките на всички възможни източници (уреди за измерване, преобразуватели на стойности, еталони) в съответствие със законите, установени за всеки от източниците.
На първия етап се избират измервателни уреди за точност в съответствие с изискванията на работата. При избора на окончателната версия се вземат предвид и следните изисквания:
- Работна площ на количествата, които са необходими в процеса на работа.
- Размери на инструментите.
- Тегло на инструмента.
- Дизайн характеристики на измервателния уред.
В метрологията изборът на средства за измерване според критерия за точност изисква наличието на следните изходни данни:
- композиция от променливи параметри на инструмента;
- стойността на толеранса на грешката на работните инструменти, както и допустимите стойности на общия бройгрешки при измерване;
- допустими стойности на вероятността за възникване на повреди за измерените параметри;
- правила за разпределение на отклоненията на параметрите от истинските им стойности.
Стандартизирани измервания
Изборът на инструменти обикновено взема предвид приоритета на стандартизираните средства за извършване на измервания. Стандартизиран измервателен уред е такъв инструмент, който е произведен в съответствие с разпоредбите на международен или специален стандарт за извършване на въпросния вид работа.
В съответствие с това условията за избор на измервателни уреди зависят от специализацията на производството, в което се извършва работата.
При производството на масови продукти обикновено се използват автоматизирани съвременни инструменти за измерване и управление, предназначени за висока производителност. При серийното производство се използват различни шаблони и контролни устройства, според които се правят сравнения. При индивидуално производство се избират универсални измервателни уреди, с които можете да извършвате различни видове работа.
Условия за ползване
Изборът на измервателни и контролни уреди се извършва въз основа на техническите регламенти за избраните уреди при условията на нормалната им работа и употреба.
Нормални условия са такива условия, при които стойностите на факторите, влияещи на резултата, могат да бъдат пропуснати поради тяхната малка. Описаните условия обикновено са посочени в инструкциите заизмервателни инструменти или изчислени по време на тяхното калибриране.
Трябва да се направи разграничение между работните и граничните условия за измервания.
Условията на работа обикновено се считат за условия за извършване на измервания, при които стойностите на стойностите на влияещите фактори се включват в толеранса на работните зони. В този случай работната зона се нарича диапазон от стойности на величината на влияещия фактор, в рамките на който съществуващата грешка се нормализира или стойностите на работните инструменти се променят.
Грайни условия обикновено се наричат максимални и минимални стойности на действителните и влияещи количества, които измервателният уред може да издържи без значителни повреди и влошаване на неговите експлоатационни свойства и характеристики.
При избора на измервателни и контролни уреди за използване в работни условия трябва да се вземе предвид връзката между показанията на инструмента и влияещите количества. Въз основа на това е необходимо да се внесат корекции в крайните показания на измервателните уреди или да се използват коригиращи устройства и инструменти.
Съгласно нормативните документи, измененията се определят от метрологични характеристики, нормализирани за условията на работното място.
Задаване на инструмент
Изборът на измервателни уреди се основава на изследването на разликите между двата случая на тяхното използване:
- продукт от измервания на параметрите на устройството;
- упражняване на контрол върху измерването на параметрите на устройството.
В първия случай по време на работа е необходимо да се достигне стойност, по-малка от лимитагрешки при измерване. Във втория случай устройствата се избират при условие, че вероятността от възможни грешки в параметрите не трябва да е по-висока от допустимите стойности.
Грешки
Един от основните критерии за избор на средства за измерване в метрологията е съотношението на стойностите на границата на допустимата абсолютна грешка или грешка (Δ) и полето на толеранса на стойността, която трябва да се измерва (D).
Съотношението трябва да съответства на следния израз:
Δ ≦ 0,333 D.
Грешката може да бъде представена в относителни стойности (относителна грешка при измерване). В такъв случай тя трябва да бъде по-малка или равна на 33,3% от общата стойност на полето на толеранса, освен ако няма други специални ограничения.
Грешките при измерване, посочени в наредбите, са максимално допустимите грешки. Те включват всички елементи на работа, които могат да зависят от избраните инструменти за измерване, настройка на стандарти, температурни промени и т.н.
Метод за избор
Методът на измервателните уреди е разделен на три вида.
Приблизителната методология се използва широко при приблизителния избор на уреди за измерване, както и при контрола и проверката за съответствие с нормативните, проектните и технологичните разпоредби. За да направите това, изпълнете следните действия:
- Допустимият размер на частта се определя съгласно GOST.
- Изчислява се възможна грешка при изпълнениеизмервания. Приема се като 25% от общия допустим размер.
- Изчислява се произволен елемент от възможната грешка при измерване, който може да бъде открит при почти всички видове измервания.
- Съгласно референтните таблици, изборът на средство за измерване се извършва в зависимост от вида на детайла. Максималната възможна грешка, която е метрологичен индикатор на всяко измервателно устройство, не трябва да надвишава случайния елемент на възможната грешка при измерване.
- Характеристиките на избраното устройство за измервания се въвеждат в метрологичната таблица.
Методът за изчисление се използва при избор на устройства за единично и дребно производство, измерване на параметрите на пробата със статистически метод за контрол, провеждане на експерименти, както и повторна проверка на дефектни части. Той включва следните стъпки за действие:
- Допустимият размер на частта се определя съгласно GOST.
- Изчислява се възможната грешка при измерване. При този метод за изчислението е необходимо да се използва таблица на съотношението на възможната грешка при измерване и толерансите на частите.
- Изчислява се произволният елемент на възможната грешка при измерване, подобно на стойността в предишния метод.
- Според референтните таблици инструментът се избира в зависимост от вида на детайла.
- Характеристиките на избраното устройство за измервания се въвеждат в метрологичната таблица.
Табличната методология се използва при избора на инструменти за измерване за голям обем и масово производство. Вметодът може да се извърши, ако работата по производството на части включва измервания, а не контрол с помощта на габарити.
- Допустимият размер на частта се определя съгласно GOST, в зависимост от качеството на точността.
- Изчислете възможна грешка при измерване въз основа на исторически данни от минали периоди.
- Изчислява се произволният елемент на възможната грешка при измерване, подобно на предишните стойности.
- Според референтните таблици инструментът се избира в зависимост от вида на детайла.
- Характеристиките на избраното устройство за измервания се въвеждат в метрологичната таблица.
По този начин може да се отбележи, че методите за избор на измервателни уреди зависят от вида на производството, където ще се извършва работата.
Правене на избор
Изборът и назначаването на инструменти за измервания се извършва от отделите за разработка:
- Нормативна документация за параметрите на избора на измервателни уреди по време на лабораторни изследвания, контрол на качеството на произведените продукти, експлоатация на вече произведени продукти, неговите компоненти и материали.
- Технологични процеси на стандартизация на продукта, измерване на съставните му елементи и материали.
- Проекти за поддръжка на измервателни уреди и оборудване.
Изборът на средства и методи за измерване според наличните изходни данни се извършва от квалифицирани служители. Те трябва да са добре запознати с основите на физическите измервания, с методите за регистрация иизползването на резултатите и грешките от измерването, както и принципите на стандартизация на метрологичните параметри и изчисляването на грешките на инструментите от тях.
Специални работници, отговорни за измервателните уреди, са назначени да извършват измервания по време на производствения процес.
В заключение може да се каже, че правилният избор на измервателни уреди от наличната днес гама е ключът към ефективното производство и намаляване на броя на дефектните продукти.
