I dag finnes det et stort antall verktøy som du kan gjøre målinger av forskjellige typer med: lineær, vekt, temperatur, effekt osv. Enhetene er forskjellige i nøyaktighet, operasjonsprinsipp, formål og pris.
For å kunne utføre nødvendig arbeid på riktig måte, bør du vurdere nøye valg av måleinstrumenter. De er på sin side også delt inn i flere typer avhengig av kriteriene som vurderes.
Klassifisering av instrumenter
Måleinstrumenter er verktøy og instrumenter som brukes til å måle fysiske størrelser. For hver av dem bestemmes feilene spesifisert i forskriftsdokumentene og tekniske forskriftene.
Måleinstrumenter er delt inn i ulike typer i henhold til følgende kriterier:
- vis verktøy for arbeid;
- arbeidsprinsipp;
- sammenligning med den aksepterte standarden;
- metrologisk applikasjon.
Typer verktøy
De vanligste typene måleinstrumenter er listet opp nedenfor.
Measure er et måleinstrument som brukes til å reprodusere ønsket størrelse på den betraktede fysiske mengden. For eksempel brukes en vekt for å reprodusere den nødvendige massen. Det er enkeltverdier og flerverdier tiltak, og i noen tilfeller hele lagre av tiltak. Et entydig mål er nødvendig for å reprodusere verdien av kun én størrelse. Mål med flere verdier brukes til å bestemme flere størrelser av fysiske verdier (de velger for eksempel måleinstrumenter for lineære dimensjoner, som du kan finne ut både centimeter og millimeter med).
Referanse - måler med svært høy nøyaktighet. De brukes til å kontrollere riktigheten av måleinstrumenter.
Måletransduser er et måleinstrument som transformerer måleinformasjonssignalet til en annen form. Dette gjør det lettere å overføre signalet for videre behandling og lagring. Men det konverterte signalet kan ikke oppfattes av en observatør uten bruk av et spesialverktøy. For visualisering må signalet overføres til indikeringsenheten. Derfor er transduseren vanligvis inkludert i den komplette utformingen av måleverktøyet eller brukt i forbindelse med det.
Måleapparat - et middel for å gjøre målinger som er vant tilgenerere et signal i en form som er tilgjengelig for påfølgende visualisering av en observatør. Det finnes ulike klassifiseringer av disse enhetene avhengig av en gruppe faktorer. Etter formål er de delt inn i universell, spesiell og kontroll. I henhold til den konstruktive enheten kan de være mekaniske, optiske, elektriske og pneumatiske. I henhold til graden av automatisering er de delt inn i mekaniserte, manuelle enheter, automatiske og halvautomatiske.
Måleinstallasjon er et sett med verktøy og hjelpeelementer kombinert for å utføre en bestemt funksjon. Hensikten med delene av en slik installasjon er å generere informasjonssignaler i en form som vil være praktisk for observatøren å oppfatte. I dette tilfellet er hele måleinstallasjonen vanligvis stasjonær.
Målesystem - et sett med verktøy, hvis elementer er forbundet med kommunikasjonskanaler plassert innenfor hele det kontrollerte rommet. Formålet er å måle en eller flere fysiske størrelser som finnes i rommet som studeres.
Utvalgskriterier
Ved valg av måleinstrumenter er det først og fremst nødvendig å ta hensyn til nøyaktigheten som må oppnås ved utførelse av arbeid. Det er angitt i forskriftsdokumentene eller i den tekniske dokumentasjonen for delen.
I tillegg bør det ved valg av verktøy for måling tas hensyn til grenseavvik, samt metoder for å utføre arbeid og måter å kontrollere dem på.
Hovedprinsippet for valg av måleinstrumenter er at de overholder de fastsatte kravene tiloppnå pålitelige resultater i samsvar med nøyaktigheten spesifisert av forskriftene. I tillegg er det viktig å ta hensyn til material- og tidskostnader: de bør være så lave som mulig.
Startdata
For riktig valg av måleinstrumenter er det nødvendig å ha innledende data på følgende punkter:
- nominell vekt av måleverdi;
- verdi av forskjellen mellom høyeste og laveste verdi;
- informasjon om tilgjengelige arbeidsforhold for målinger.
Hvis det er nødvendig å velge et målesystem, med hensyn til nøyaktighetsfaktoren, er det nødvendig å beregne feilen. Den beregnes som summen av feilene til alle mulige kilder (enheter for måling, verdiomformere, standarder) i samsvar med lovene etablert for hver av kildene.
På første trinn velges måleinstrumenter for nøyaktighet i henhold til kravene til arbeidet. Når du velger den endelige versjonen, tas det også hensyn til følgende krav:
- Arbeidsområde med mengder som trengs i prosessen med arbeidet.
- Dimensjoner på verktøy.
- Verktøyvekt.
- Designfunksjoner til måleinstrumentet.
I metrologi krever valget av måleinstrumenter i henhold til kriteriet om nøyaktighet tilstedeværelsen av følgende innledende data:
- sammensetning av utskiftbare verktøyparametere;
- verdien av feiltoleransen til arbeidsverktøy, samt de tillatte verdiene for totalenmålefeil;
- tillatte verdier for sannsynligheten for feil for de målte parameterne;
- regler for fordeling av parameteravvik fra deres sanne verdier.
Standardiserte mål
Valget av instrumenter tar vanligvis hensyn til prioriteringen av standardiserte midler for å utføre målinger. Et standardisert måleinstrument er et slikt instrument som er produsert i henhold til forskriftene til en internasjonal eller spesiell standard for utførelse av den aktuelle type arbeid.
I henhold til dette er vilkårene for valg av måleinstrument avhengig av spesialiseringen av produksjonen der arbeidet utføres.
I produksjon av masseprodukter brukes vanligvis automatiserte moderne måle- og kontrollverktøy, designet for høy produktivitet. I serieproduksjon brukes ulike maler og kontrollenheter, etter hvilke sammenligninger gjøres. Ved individuell produksjon velges universelle måleinstrumenter som man kan utføre ulike typer arbeid med.
Vilkår for bruk
Valget av måle- og kontrollinstrumenter utføres på grunnlag av de tekniske forskriftene for de utvalgte instrumentene under vilkårene for normal drift og bruk.
Normale forhold er slike forhold der verdiene til faktorene som påvirker resultatet kan utelates på grunn av deres litenhet. De beskrevne forholdene er vanligvis angitt i instruksjonene formåleinstrumenter eller beregnet under kalibreringen.
Det bør skilles mellom drifts- og grensebetingelser for målinger.
Arbeidsforhold anses vanligvis som betingelsene for å utføre målinger, der verdiene av verdiene til påvirkningsfaktorene er inkludert i toleransen til arbeidsområdene. I dette tilfellet kalles arbeidsområdet området for verdier av størrelsen på påvirkningsfaktoren, innenfor hvilket den eksisterende feilen bringes til normal eller verdiene til arbeidsverktøyene endres.
Grenseforhold kalles vanligvis maksimums- og minimumsverdier for de faktiske og påvirkende mengder som måleinstrumentet tåler uten større skader og forringelse av dets driftsegenskaper og egenskaper.
Ved valg av måle- og styringsinstrumenter for bruk i arbeidsforhold bør det tas hensyn til forholdet mellom instrumentavlesninger og påvirkningsmengder. Basert på dette er det nødvendig å innføre korreksjoner i sluttavlesningene av måleinstrumenter eller bruke korrigerende enheter og instrumenter.
I henhold til forskriftsdokumenter bestemmes endringene av metrologiske egenskaper normalisert for arbeidsplassforhold.
Instrument Assignment
Valget av måleinstrumenter er basert på studiet av forskjellene mellom de to tilfellene av deres bruk:
- produkt av målinger av enhetsparametere;
- utøver kontroll over måling av enhetsparametere.
I det første tilfellet er det under arbeidet nødvendig å nå en verdi mindre enn grensenmålefeil. I det andre tilfellet velges enhetene i henhold til betingelsen om at sannsynligheten for mulige parameterfeil ikke skal være høyere enn de tillatte verdiene.
Feil
Et av hovedkriteriene for valg av måleinstrumenter i metrologi er forholdet mellom verdiene av grensen for tillatt absolutt feil eller feil (Δ) og toleransefeltet til verdien som skal måles (D).
Forholdet må samsvare med følgende uttrykk:
Δ ≦ 0,333 D.
Feilmarginen kan representeres i relative termer (relativ målefeil). I et slikt tilfelle må den være mindre enn eller lik 33,3 % av den totale verdien av toleransefeltet, med mindre det er andre spesielle begrensninger.
Målefeil spesifisert i forskriften er maksim alt tillatte feil. De inkluderer alle arbeidselementer som kan avhenge av de valgte måleverktøyene, innstilling av standarder, temperaturendringer osv.
Utvalgsmetode
Måleinstrumenter er delt inn i tre typer.
Omtrentlig metodikk er mye brukt i omtrentlig utvalg av instrumenter for måling, samt i kontrollen og undersøkelsen for samsvar med regulatoriske, design og teknologiske forskrifter. For å gjøre dette, utfør følgende handlinger:
- Den tillatte størrelsen på delen bestemmes i henhold til GOST.
- Mulig utførelsesfeil er beregnetmålinger. Det er tatt som 25 % av den totale tillatte størrelsen.
- Det beregnes et tilfeldig element av den mulige målefeilen, som kan oppdages i nesten alle typer målinger.
- I henhold til referansetabellene gjøres valget av målemidler avhengig av type del. Den maksimale mulige feilen, som er en metrologisk indikator for enhver måleenhet, bør ikke overstige det tilfeldige elementet for den mulige målefeilen.
- Karakteristikkene til den valgte enheten for målinger er lagt inn i den metrologiske tabellen.
Beregningsmetoden brukes ved valg av enheter for enkelt- og småskala produksjon, måling av prøveparametere med en statistisk kontrollmetode, gjennomføring av eksperimenter og kontroll av defekte deler på nytt. Den inkluderer følgende handlingstrinn:
- Den tillatte størrelsen på delen bestemmes i henhold til GOST.
- Den mulige målefeilen er beregnet. I denne metoden, for beregningen, er det nødvendig å bruke en tabell over forholdet mellom mulig målefeil og toleranser for deler.
- Det tilfeldige elementet i den mulige målefeilen beregnes, lik verdien i forrige metode.
- I henhold til referansetabellene velges verktøyet avhengig av type del.
- Karakteristikkene til den valgte enheten for målinger er lagt inn i den metrologiske tabellen.
Tabellmetodikk brukes ved valg av måleverktøy for høyvolum og masseproduksjon. Demetoden kan utføres dersom arbeidet med fremstilling av deler inkluderer mål, og ikke kontroll ved hjelp av målere.
- Den tillatte størrelsen på delen bestemmes i henhold til GOST, avhengig av kvaliteten på nøyaktigheten.
- Beregn mulig målefeil basert på historiske data fra tidligere perioder.
- Det tilfeldige elementet i den mulige målefeilen beregnes på samme måte som de forrige verdiene.
- I henhold til referansetabellene velges verktøyet avhengig av type del.
- Karakteristikkene til den valgte enheten for målinger er lagt inn i den metrologiske tabellen.
Dermed kan det bemerkes at metodene for valg av måleinstrumenter avhenger av hvilken type produksjon arbeidet skal utføres.
Ta et valg
Utvalg og tildeling av instrumenter for målinger utføres av utviklingsavdelingene:
- Forskriftsdokumentasjon for parametere for valg av måleinstrumenter under laboratorieundersøkelser, kvalitetskontroll av produserte produkter, drift av allerede produserte produkter, dets komponenter og materialer.
- Teknologiske prosesser for produktstandardisering, måling av dets bestanddeler og materialer.
- Vedlikeholdsprosjekter for måleinstrumenter og utstyr.
Valget av midler og målemetoder i henhold til tilgjengelige startdata utføres av kvalifiserte ansatte. De bør være godt kjent med det grunnleggende om fysiske målinger, med metodene for registrering ogbruk av måleresultater og feil, samt prinsippene for standardisering av metrologiske parametere og beregning av instrumentfeil fra disse.
Spesialarbeidere med ansvar for måleinstrumenter får i oppdrag å utføre målinger under produksjonsprosessen.
Avslutningsvis kan det sies at riktig valg av måleinstrumenter fra utvalget som er tilgjengelig i dag er nøkkelen til effektiv produksjon og reduksjon av antall defekte produkter.
