Понятие о выборе средств измерений

Теория конструкционных материалов

Практическое занятие 1. Технические измерения размеров детали штангенприборами.

Введение

Необходимым условием производства высококачественной продукции является умение правильно назначать при проектировании и контролировать при изготовлении и сборке предельные и действительные размеры деталей. Это значит, что необходимо правильно выбрать технические средства и выполнить технические измерения.

Каждая лабораторная работа по выполнению разделяется на три этапа: - теоретическая подготовка к выполнению измерений;

- выполнение измерений, обработка полученных результатов, выводы и заключение;

- защита лабораторной работы.

Принимая во внимание сложность оборудования и приборов, используемых в процессе выполнения технических измерений, студент к выполнению практического занятия допускаются только после проверки преподавателем его теоретических знаний и заполненной первой части работы в журнале.

Виды и средства измерений.

Под измерениемпонимает нахождение физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. По способу получения числового значения измеряемой величины измерения делят на прямые и косвенные.

Прямымназывают измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных.
Примером прямого измерения является измерение диаметра вала с помощью штангенциркуля.

Косвеннымназывают измерение, при котором искомое значение величины определяют на основании прямых измерений величин, связанных с измеряемой величиной известной зависимостью. Например, если вал имеет очень большой диаметр D и измерить его штангенциркулем не представляется возможны, то в этом случае измеряют длину окружности вала L, а размер диаметра вычисляют по формуле длины окружности L= .

В метрологической службе применяются также совокупные, совместные, абсолютные и относительные измерения.

Под средством измерения понимает техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства. Основными видами средств измерений является меры, измерительные инструменты и приборы.

Мера - средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Мера служит для непосредственного сравнения с ней измеряемой величины. Применяются меры однозначные, которые воспроизводят физическую величину одного размера (концевая мера длины, углевая мера), и многозначные, например, измерительные линейки и лимбы (круговые шкалы), которые называются штриховыми мерами.

Измерительные инструменты и приборы имеют устройства, с помощью которых результат измерения непосредственно воспринимается наблюдателем в виде отсчета показаний по шкале; их делят на универсальные и специальные.

К универсальным измерительным средствам относятся:

- простейшие средства измерений (линейки, транспортиры);

- штриховые инструменты с нониусом (штангенинструменты, универсальные угломеры и др.);

- микрометрические приборы (микрометры, микрометрические нутромеры, глубиномеры и др.);

- рычажно – механичесхие приборы (миниметры, индикаторы часового типа);

- рычажно – оптические приборы (оптиметры вертикальные, горизонтальные и др.);

- оптико – механические приборы (инструментальные микроскопы, двойной микроскоп МИС-11и др.);

- пневматические (ротаметры:и др.).

К специальным средствам относятся профилометры, профилографы, средства измерений резьбы и др.

При выборе измерительных средств пользуются в соответствия с ГОСТ 16263-70 следующими метрологическими показателями:

Деление шкалы прибора - промежуток между двумя соседними отметками шкалы;

Длина (интервал) деления шкалы – расстояние между осями двух соседних отметок шкалы. У большинства измерительных средств интервал деления составляет 0,9-2,5 мм;

Цена деления шкалы – разность значений величин, соответствующие двум соседним отметкам шкалы; например, цена деления шкалы у рычажной скобы равна 0,002 мм ;

Диапазон показаний – область значений шкалы, ограниченная начальным и конечным значениями шкалы; например, диапазон показаний рычажной скобы ± 0,080 мм, оптиметра - ± 0,1 мм;

Диапазон измерений – область значений измеряемой величины, для которой нормированы допустимые погрешности средства измерений; например, диапазон измерения длин на проекционном вертикальном оптиметре ИКВ-3 равен 0- 200 мм;

Предел измерений – наибольшее или наименьшее значение диапазона измерений. Для ИКВ-3 нижний предел 0, верхний - 200 мм. Для микрометров при диапазоне показаний 25 мм пределы измерений могут быть: 0-25, 25-50, 50- 75, 75-100 и т.д.; для штангенциркуля типа ШЦ-1 при диапазоне показаний шкалы 125 мм пределы измерения равны 0-125 мм;

Предел допустимой погрешности средства измерения – наибольшая (без учета знака) погрешность средства измерений, при которой оно может быть признано годным и допущено к применению; например, пределы допустимой погрешности концевой меры длины 1-го класса длиной 100 мм равны ± 0,5 мкм.

Пределы допустимой погрешности средства измерений определяют при проверке его в лабораторных условиях, установленных стандартом на методы и средства поверки.

При использовании измерительного средства в производственных условиях пользуются предельной погрешностью измерительного средства (Δ_пр), которая может значительно превышать предел допустимой погрешности средства измерений (см.табл. 1-5 приложение 1).

Методы измерений

Совокупность приемов использования, принципов и средств измерений называют методом измерений.

При измерении универсальными измерительными средствами различают два метода измерений.

Метод непосредственной оценки дает значение всей измеряемой величины непосредственно по отсчетному устройству измерительного средства. Например, измерение диаметра вала штангенциркулем.

Точность измерений с помощью этого метода бывает ограниченной, но из-за быстроты процесса измерения он широко применяется на практике.

Метод сравнения с мерой – это такой метод, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Например, рычажную скобу по концевым мерам устанавливают на нуль, а затем измеряет деталь.
При этом методе непосредственно по шкале прибора определяют отклонение от установочной меры, а результат измерений L определяется из алгебраического суммирования установочной меры (А) и показаний прибора (а) L = А ± а. Метод сравнения с мерой обеспечивает высокую точность измерений.

Понятие о выборе средств измерений

При выборе средств измерений необходимо учитывать многие факторы:

- конструктивные особенности детали – габаритные размеры, форма, масса и др.;

- точность размера – чем выше заданная точность, тем более точное измерительное средство должно быть выбрано;

- метрологические показатели измерительного средства и другие факторы (см. Методические указания РДМУ 98-77).

Целью технических измерений является определение действительного значения размера. В соответствии со стандартом действительный размер – это
размер, установленный с допустимой погреш ностью δ (см. табл. 8 приложение 1). Поэтому выбор измерительного средства сводится к выбору такого инструмента или прибора, предельная погрешность которого Δ_пр (см.табл. 1-7) не превышала бы допустимую погрешность δ.

Если приведенное условие не выполняется, т.е. результат измерения имеет приближенное значение и не может быть принят за действительный размер. Применение такого измерительного средства допускается только при отсутствии в лаборатории более точных измерительных средств.

К измерительному средству предъявляются еще два требования:

- диапазон показаний шкалы должен быть больше допуска контролируемого размера;

- пределы измерения измерительного средства должны соответствовать контролируемому параметру.

На лабораторных занятиях допускается ряд упрощений:

- не учитывается квалификация контролера;

- строго не обеспечивается температурный режим (20⁰ ±0,5⁰С);

- не выдерживаются классы установочных мер и т.д.

Контрольные вопросы

1. Что понимают под измерением? Вида и методы измерений.

2. Каковы основные универсальные средства измерений?

3. Каковы основные метрологические показатели измерительных средств?

4. Что такое предельная погрешность средств измерений и как она определяется?

5. Что такое действительный размер?

6. Какопределить допустимую погрешность измерения?

7. Какой должна быть предельная погрешность измерительного средства по сравнению с допустимой погрешностью измерения, чтобы результат измерения можно было принять за действительное значение?

8. Какие факторы учитываются при выборе измерительных средств?

Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 293; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!