методи вимірювання
3 Вимірювальні інструменти та прилади. 4
1 Методи вимірювань
Метод вимірювання - сукупність прийомів, вироблених в певній послідовності, за коштами яких порівнюють однорідні величини.
Методи вимірювань, зазвичай, діляться попарно.
1. Абсолютний метод
2. Відносний метод
Абсолютний метод вимірювання (метод безпосередньої оцінки) - значення вимірюваної величини визначається безпосереднім відліком по шкалі приладу. (Мікрометр, штангенциркуль і т.д.).
Відносний метод (метод порівняння з мірою) - значення вимірюваної величини визначається шляхом алгебраїчного додавання показання приладу з розміром вихідної заходи.
Попередньо за обраною мірою прилад виставляється на «нуль» і приладом вимірюється відхилення від «нуля». (Оптиметри, миниметро, індикатор, годинникового типу). Вважається, що цей метод вимірювання точніше, ніж абсолютний тому в якості запобіжного застосовуються міри довжини.
2. Непрямий метод
Прямий метод вимірювання - значення вимірюваної величини визначається безпосередньо виміром.
Непрямий метод вимірювання - значення вимірюваної величини знаходиться на підставі відомої залежності між цією величиною і величинами, що піддаються прямим вимірам. (Визначення діаметра деталі, знаючи довжину кола деталі, (діаметр залізничної цистерни l = 2 ∙ π ∙ R)).
Цей метод не відрізняється особливою точністю, і застосовується лише в тих випадках, коли іншим методом скористатися не можна.
1. Контактний метод
2. Безконтактний метод
Контактний метод вимірювання - вимірювання здійснюється при безпосередньому контакті елементів приладу або інструменту з вимірюваним об'єктом (мікрометр, Оптиметри, штангенциркуль).
Безконтактний метод вимірювання - вимірювання здійснюється без безпосереднього контакту елементів приладу або інструменту з поверхнею вимірюваного об'єкта (проектор, мікроскоп).
1. Диференційований метод. (Тільки при контролі)
2. Комплексний метод.
Диференційований метод вимірювання - визначається значення кожного параметра деталі окремо. Застосовується, в основному, в процесі виготовлення деталі для оперативного спостереження за технологічним процесом, - з метою своєчасної переналагодження верстата або іншого обладнання.
Комплексний метод - (висновок про придатність деталі дається відразу по всіх параметрах), застосовується при приймальному контролі, коли висновок про придатність дається відразу за кількома параметрами. (Вимірювання калібром, на проекторі).
2 Метрологічні показники вимірювальних приладів.
Основні метрологічні показники регламентовані ГОСТ 16263-70 (приблизно 20 показників).
1. Інтервал поділки шкали (с) - відстань між осями двох сусідніх відміток шкали.
2. Ціна поділки шкали (i) - значення вимірюваної величини в прийнятих одиницях, що відповідає двом сусіднім позначок шкали. Ціна поділки виражається в одиницях вимірюваної величини - вказується на шкалі приладу. У найпростіших приладів (штангенциркуль, мікрометр). У приладах збільшують пристроями ціна ділення може бути менше, ніж інтервал (Оптиметри, миниметро).
3. Межа вимірювання за шкалою (L) - область шкали, обмежена її початковими і кінцевими значеннями. Значення вимірюваної величини відповідне переміщення покажчика по всій шкалі приладу.
4. Межа вимірювання приладу - найбільша і найменша величини, які можуть бути виміряні на даному приладі. Він обумовлений величиною переміщення головки приладу по стійці і межею вимірювання за шкалою. (L + l).
5. Похибка показання приладу - алгебраїчна різниця між показанням приладу і щирим значенням вимірюваної величини, встановленим більш точним виміром.
6. Вимірювальне зусилля приладу - сила створювана приладом при контакті з виробом і діє по лінії вимірювання.
Похибка вимірювання є сумарною. Вона може складатися з похибок методу, вимірювання, настановної заходи, установки по ній приладу, коливаннями температури, відліку приладу і т.д.
При конструюванні приладу по можливості повинен бути дотриманий компараторного принцип (принцип Аббе). Суть цього принципу полягає в тому, щоб на одній лінії повинен розташовуватися і контрольований об'єкт і вимірювальна вісь приладу (миниметро збігається, штангенциркуль не збігається).
3 Вимірювальні інструменти та прилади.
Міра - засіб вимірювань, призначений для відтворення фізичної величини заданого розміру або її дробове або кратне значення.
Приклад: штрихові масштабні лінійки, транспортири, плоско-паралельні кінцеві міри довжини).
Зразкові міри, виконані з найвищою метрологічної точністю називаються еталонними. Еталони служать для зберігання і відтворення одиниць виміру в загальнодержавному масштабі.
Міра однозначна - відтворює фізичну величину одного розміру, або її кратне або Дольни значення (кінцеві міри довжини, гирі, вимірювальні колби).
Заходи багатозначні - відтворюють кілька часткових або кратних одиниць вимірювань (рулетки, розмічальні метри).
Штрихові міри довжини представляють собою пластини, бруски або стрічки, на площині яких нанесені штрихи. Відстань між центрами штрихів або дорівнює, або кратно, або дрібно значенням основної одиниці виміру.
Вимірювальна лінійка ГОСТ 427-75. Виконана у вигляді сталевої стрічки. Ціна поділки 0,5 мм або 1,0 мм. Довжина 150 мм; 300 мм; 500 мм; 1000 мм.
Рулетка ГОСТ 7502-80. Виконана у вигляді сталевої стрічки, намотаною на вісь циліндричного футляра.
Довжина 1м; 2м; 3м; 5м; 10м; 20м; 30м; 50м; 75м; 100м;
Бруски ГОСТ 12069-78
Поділяються на чотири типи.
Кінцеві міри довжини
Кінцеві плоско-паралельні заходи довжини випускаються у вигляді циліндричних стрижнів або призматичних паралелепіпедів - плиток. ГОСТ 9033-83, ГОСТ 9038-83
Кінцеві циліндричні заходи застосовуються в основному для механізації тваринницьких настройки мікрометричних і деяких ричажнозубчатих інструментів.
Плитки застосовуються набагато частіше. Вони служать для:
1. Зберігання та передачі одиниці довжини
2. Перевірки і градуювання різних приладів
Особливо точні плитки виконують з кварцу. Решта виконують зі сталі типу Х, ХГ, ШХ15. Для збільшення зносостійкості плитки гартують до твердості не нижче HRC 62. Робочі поверхні шліфують і полірують до дзеркального блиску (Ra = 0,016 мкм). Для плиток встановлено 5 класів точності 00; 0; 1; 2; 3;
Плитки випускаються у вигляді 21 набору від 7 до 112 шт. 83 плитки довжиною від 1,0005 мм до 1000 мм. Номінальні значення довжин проставляються на неробочих поверхнях, а для плиток довжиною менше 5,5 мм на робочих поверхнях.
Характерною особливістю кінцевих плоско-паралельних заходів є Прітіраемость їх один до одного робочими поверхнями. Прітіраемость (зчепленням) пояснюється наявністю найтоншої жирової плівки. Найбільша сила зчеплення буде при товщині 0,02 мкм.
Підібрані плитки очищають від мастила, промивають в бензині і насухо протирають полотняною серветкою і тільки після цього притирают плитки один до одного.
Пластинчасті щупи ГОСТ 882-75.
Випускаються у вигляді наборів: №1 - 11 щупів.
№2 - 17, №3 - 10, 4 - 10 - по точності виготовлення. Довжина щупів 100 і 200 мм, ширина 10мм.
Заходи для вимірювання кутів випускаються двох видів:
1. Кутова плитка (ГОСТ 2875-75)
2. Косинець (ГОСТ 3749-65)
Кутові плитки призначені для безпосереднього виміру внутрішніх і зовнішніх кутів, а також для повірки та налаштування вимірювальних інструментів. Виконуються у вигляді тригранних, чотиригранних, шестигранних призм, трьох класів точності - 0; 1; 2. Кутові заходи випускаються наборами та окремими плитками. Набори - 3; 7; 8; 27; 33; 93 шт. Набором №1 з 93 плиток можна збирати кути з градацією 1 о. 10 ¢, 1 ¢, 15².
Косинці призначені для перевірки і розмітки кутів 45о; 60 про; 90 про; 120 о. Косинці випускають висотою від 40 до 1600 мм трьох класів точності - 0; 1; 2.
1. Штангенциркуль 0,1; 0,05 (ГОСТ 166-80)
а. ШЦ - 1 (з глибиноміром) 0-125 мм