V dnešní době existuje velké množství nástrojů, pomocí kterých můžete provádět měření různých typů: lineární, váha, teplota, výkon atd. Přístroje se liší přesností, principem činnosti, účelem a cenou.
Abyste správně provedli nezbytnou práci, měli byste pečlivě zvážit výběr měřicích přístrojů. Na druhé straně jsou také rozděleny do několika typů v závislosti na uvažovaných kritériích.
Klasifikace nástrojů
Měřicí přístroje jsou nástroje a přístroje, které se používají k měření fyzikálních veličin. Pro každý z nich jsou určeny chyby uvedené v regulačních dokumentech a technických předpisech.
Měřicí přístroje se dělí na různé typy podle následujících kritérií:
- zobrazit nástroj pro práci;
- pracovní princip;
- srovnání s přijatým standardem;
- metrologická aplikace.
Typy nástrojů
Níže jsou uvedeny nejběžnější typy měřicích přístrojů.
Measure je měřicí přístroj používaný k reprodukci požadované velikosti uvažované fyzikální veličiny. Například závaží se používá k reprodukci požadované hmotnosti. Existují jednohodnotové a vícehodnotové míry a v některých případech celé zásoby mír. Pro reprodukování hodnoty pouze jedné velikosti je nutné jednoznačné opatření. Vícehodnotové míry se používají k určení několika velikostí fyzických hodnot (například vybírají měřicí přístroje pro lineární rozměry, pomocí kterých můžete zjistit centimetry i milimetry).
Reference – měří s velmi vysokou úrovní přesnosti. Používají se ke kontrole správnosti měřicích přístrojů.
Měřicí převodník je měřicí přístroj, který převádí informační signál měření do jiné formy. To usnadňuje přenos signálu pro další zpracování a uložení. Ale převedený signál nemůže pozorovatel vnímat bez použití speciálního nástroje. Pro vizualizaci musí být signál přenesen do indikačního zařízení. Proto je převodník obvykle součástí kompletního návrhu měřicího přístroje nebo se používá ve spojení s ním.
Měřicí zařízení - prostředek k provádění měření, na který je zvyklýgenerování signálu ve formě, která je k dispozici pro následnou vizualizaci pozorovatelem. Existují různé klasifikace těchto zařízení v závislosti na skupině faktorů. Podle účelu se dělí na univerzální, speciální a kontrolní. Podle konstrukčního zařízení mohou být mechanické, optické, elektrické a pneumatické. Podle stupně automatizace se dělí na mechanizovaná, ruční zařízení, automatická a poloautomatická.
Měřicí instalace je sada nástrojů a pomocných prvků kombinovaných pro provádění konkrétní funkce. Účelem částí takové instalace je generovat informační signály ve formě, kterou bude pozorovatel pohodlně vnímat. V tomto případě je celá měřicí instalace obvykle stacionární.
Měřicí systém - sada nástrojů, jejichž prvky jsou propojeny komunikačními kanály umístěnými v celém řízeném prostoru. Jeho účelem je změřit jednu nebo více fyzikálních veličin, které existují ve studovaném prostoru.
Kritéria výběru
Při výběru měřicích přístrojů je nutné v první řadě zohlednit přesnost, které bude potřeba při provádění prací dosáhnout. Je to uvedeno v regulačních dokumentech nebo v technické dokumentaci dílu.
Při výběru nástroje pro měření by navíc měly být brány v úvahu mezní odchylky a také metody provádění práce a způsoby jejich kontroly.
Hlavním principem výběru měřidel je jejich shoda se stanovenými požadavky nazískání spolehlivých výsledků v souladu s přesností stanovenou předpisy. Kromě toho je důležité vzít v úvahu materiálové a časové náklady: měly by být co nejnižší.
Počáteční údaje
Pro správný výběr měřicích přístrojů je nutné mít výchozí údaje v následujících bodech:
- nominální hmotnost měřené hodnoty;
- hodnota rozdílu mezi nejvyšší a nejnižší hodnotou;
- informace o dostupných pracovních podmínkách pro měření.
Pokud je nutné vybrat systém měření s ohledem na faktor přesnosti, je nutné vypočítat chybu. Vypočítá se jako součet chyb všech možných zdrojů (zařízení pro měření, převodníky hodnot, etalony) v souladu se zákony stanovenými pro každý ze zdrojů.
V první fázi se volí měřicí přístroje na přesnost v souladu s požadavky díla. Při výběru finální verze se berou v úvahu také následující požadavky:
- Pracovní oblast množství, která jsou potřebná v procesu práce.
- Rozměry nástrojů.
- Hmotnost nástroje.
- Konstrukční vlastnosti měřicího přístroje.
V metrologii vyžaduje výběr měřicích přístrojů podle kritéria přesnosti přítomnost následujících výchozích údajů:
- složení měnitelných parametrů nástroje;
- hodnota tolerance chyb pracovních nástrojů, jakož i přípustné hodnoty součtuchyby měření;
- přípustné hodnoty pravděpodobnosti výskytu poruch měřených parametrů;
- pravidla pro rozdělení odchylek parametrů od jejich skutečných hodnot.
Standardizované míry
Výběr přístrojů obvykle zohledňuje prioritu standardizovaných prostředků pro provádění měření. Normalizované měřidlo je takové měřidlo, které bylo vyrobeno v souladu s předpisy mezinárodní nebo speciální normy pro výkon daného druhu práce.
V souladu s tím závisí podmínky pro výběr měřicích přístrojů na specializaci výroby, kde se práce provádí.
Při výrobě hromadných produktů se obvykle používají automatizované moderní měřicí a kontrolní nástroje, navržené pro vysokou produktivitu. V sériové výrobě se používají různé šablony a ovládací zařízení, podle kterých se provádí srovnání. V individuální výrobě jsou voleny univerzální měřicí přístroje, se kterými můžete provádět různé druhy prací.
Podmínky použití
Výběr měřicích a regulačních přístrojů se provádí na základě technických předpisů pro vybrané přístroje za podmínek jejich běžného provozu a použití.
Normální podmínky jsou takové podmínky, za kterých mohou být hodnoty faktorů ovlivňujících výsledek vynechány z důvodu jejich malé velikosti. Popsané podmínky jsou obvykle uvedeny v pokynech proměřicích přístrojů nebo vypočítaných při jejich kalibraci.
Je třeba rozlišovat mezi provozními a limitními podmínkami pro měření.
Pracovní podmínky jsou obvykle považovány za podmínky pro provádění měření, za kterých jsou hodnoty hodnot ovlivňujících faktorů zahrnuty do tolerance pracovních oblastí. V tomto případě se pracovní oblastí nazývá rozsah hodnot velikosti ovlivňujícího faktoru, ve kterém se stávající chyba uvádí do normálu nebo se mění hodnoty pracovních nástrojů.
Mezní podmínky se obvykle nazývají maximální a minimální hodnoty skutečných a ovlivňujících veličin, které měřicí přístroj vydrží bez většího poškození a zhoršení jeho provozních vlastností a charakteristik.
Při výběru měřicích a regulačních přístrojů pro použití v pracovních podmínkách je třeba vzít v úvahu vztah mezi údaji přístroje a ovlivňujícími veličinami. Na základě toho je nutné zavést korekce do konečných odečtů měřicích přístrojů nebo použít korekční přístroje a přístroje.
Podle regulačních dokumentů jsou úpravy určeny metrologickými charakteristikami normalizovanými pro podmínky pracoviště.
Přiřazení nástroje
Výběr měřicích přístrojů je založen na studiu rozdílů mezi dvěma případy jejich použití:
- produkt měření parametrů zařízení;
- kontrola měření parametrů zařízení.
V prvním případě je během práce nutné dosáhnout hodnoty nižší než je limitchyby měření. Ve druhém případě jsou zařízení vybírána podle podmínky, že pravděpodobnost možných chyb parametrů by neměla být vyšší než povolené hodnoty.
Chyby
Jedním z hlavních kritérií pro výběr měřicích přístrojů v metrologii je poměr hodnot meze dovolené absolutní chyby nebo chyby (Δ) a tolerančního pole měřené hodnoty (D).
Poměr musí odpovídat následujícímu výrazu:
Δ ≦ 0,333 D.
Rozmezí chyby lze vyjádřit v relativních hodnotách (relativní chyba měření). V takovém případě musí být menší nebo rovna 33,3 % celkové hodnoty pole tolerance, pokud neexistují jiná zvláštní omezení.
Chyby měření uvedené v předpisech jsou maximální dovolené chyby. Zahrnují všechny prvky práce, které mohou záviset na zvolených měřicích nástrojích, nastavení norem, změnách teploty atd.
Metoda výběru
Metoda měřicích přístrojů se dělí na tři typy.
Přibližná metodika je široce používána při přibližném výběru přístrojů pro měření, jakož i při kontrole a ověřování souladu s regulačními, konstrukčními a technologickými předpisy. Chcete-li to provést, proveďte následující akce:
- Přípustná velikost dílu je určena podle GOST.
- Vypočítá se možná chyba provedeníMěření. Bere se jako 25 % celkové povolené velikosti.
- Vypočítá se náhodný prvek možné chyby měření, který lze detekovat téměř u všech typů měření.
- Podle referenčních tabulek se výběr prostředků měření provádí v závislosti na typu součásti. Maximální možná chyba, která je metrologickým ukazatelem jakéhokoli měřicího zařízení, by neměla překročit náhodný prvek možné chyby měření.
- Charakteristiky zvoleného zařízení pro měření se zadávají do metrologické tabulky.
Výpočtová metoda se používá při výběru zařízení pro kusovou a malosériovou výrobu, měření parametrů vzorku statistickou metodou kontroly, provádění experimentů a také při opětovné kontrole vadných dílů. Zahrnuje následující akční kroky:
- Přípustná velikost dílu je určena podle GOST.
- Vypočítá se možná chyba měření. Při této metodě je pro výpočet nutné použít tabulku poměru možné chyby měření a tolerancí dílů.
- Náhodný prvek možné chyby měření se vypočítá podobně jako hodnota v předchozí metodě.
- Podle referenčních tabulek je nástroj vybrán v závislosti na typu součásti.
- Charakteristiky zvoleného zařízení pro měření se zadávají do metrologické tabulky.
Tabulární metodika se používá při výběru měřicích nástrojů pro velkosériovou a hromadnou výrobu. Themetodu lze provést, pokud práce na výrobě dílů zahrnují měření, a nikoli kontrolu pomocí měřidel.
- Přípustná velikost dílu je určena podle GOST v závislosti na kvalitě přesnosti.
- Vypočítejte možnou chybu měření na základě historických dat z minulých období.
- Náhodný prvek možné chyby měření se vypočítá podobně jako u předchozích hodnot.
- Podle referenčních tabulek je nástroj vybrán v závislosti na typu součásti.
- Charakteristiky zvoleného zařízení pro měření se zadávají do metrologické tabulky.
Lze tedy poznamenat, že metody výběru měřicích přístrojů závisí na typu výroby, kde bude práce vykonávána.
Výběr
Výběr a přiřazení přístrojů pro měření provádějí vývojová oddělení:
- Regulační dokumentace pro parametry výběru měřicích přístrojů při laboratorním výzkumu, kontrole kvality vyráběných výrobků, provozu již vyrobených výrobků, jejich součástí a materiálů.
- Technologické procesy standardizace produktu, měření jeho základních prvků a materiálů.
- Projekty údržby měřicích přístrojů a zařízení.
Výběr prostředků a metod měření podle dostupných výchozích dat provádějí kvalifikovaní pracovníci. Měli by být dobře obeznámeni se základy fyzikálních měření, se způsoby evidence avyužití výsledků měření a chyb, jakož i zásad standardizace metrologických parametrů a výpočtu chyb přístrojů z nich.
Speciální pracovníci zodpovědní za měřicí přístroje jsou pověřeni prováděním měření během výrobního procesu.
Na závěr lze říci, že správný výběr měřicích přístrojů z dnešního sortimentu je klíčem k efektivní výrobě a snížení počtu vadných výrobků.
