Метрологическое обеспечение в машиностроении.

 

Метрологическое обеспечение в машиностроении – комплекс работ по обеспечению единства измерений, как на отдельном предприятии, так и по стране в целом. (ГОСТ 1.25-76 ГСИ. «Метрологическое обеспечение. Основные положения»)

Основополагающими терминами в метрологическом обеспечении

в машиностроении являются:

Измерение – процесс сравнения физической величины с её единицей.

Q = n[Q]

Q – измеряемая физическая величина;

[Q] – единица физической величины;

n – количество единиц.

Если нет единицы измерения – нет измерений, есть оценка.

Классификация измерений

I. По характеристике точности:

· Равноточные (одинаковые средства в одинаковых условиях);

· Неравноточные;

II. По числу измерений в серии:

· Однократные (для неточных);

· Многократные (n> 4), используются статистические характеристики;

III. По отношению к изменению измеряемой величины (виды измерений):

· Статические (величина не изменяется во времени);

· Динамические (величина постоянно меняется);

IV. По метрологическому назначению:

Средства измерения по метрологическому назначению делятся на рабочие средства измерений и эталоны.

· Технические (производятся рабочими средствами измерения);

· Метрологические (производятся эталонами);

V. По выражению результатов измерений:

· Абсолютные (прямые измерения одной или нескольких величин);

· Относительные (измеряется отношение величины к одноимённой величине, играющей роль единицы или измерение величины по отношению к одноимённой величине, принятой за исходную);

VI. По общим приёмам получения результатов измерений:

· Прямые;

· Косвенные;

· Совокупные;

· Совместные.

Прямое измерение – получают результат непосредственно при измерении.

Косвенное измерение – измеряемая величина получается как функция параметров, полученных при прямых измерениях.

Совокупные измерения – одновременнопроводимые измерения нескольких одноимённых величин.

Совместные измерения – измерения различных физических величин одновременно.

Контроль – процесс получения обработки информации об объекте с целью определения годности и необходимости введения управляющих воздействий на факторы, влияющие на объект.

Технический контроль – проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям. (ГОСТ 16504-81 «Испытания и контроль качества продукции»).

Измерения и контроль тесно связаны друг с другом, близки по своей информационной сущности и содержат ряд общих операций (сравнение, измерительные преобразования). Однако есть различия в процедурах проведения контроля и измерения:

1. Результатом измерения является количественная характеристика. Результатом контроля – качественная характеристика.

2. Измерения осуществляются в широком диапазоне значений измеряемой величины. Контроль – обычно в пределах небольшого числа возможных состояний.

3. Основной характеристикой качества процедур измерения является точность. Процедуры контроля – достоверность.

 

Классификация контроля.

I. В зависимости от числа контролируемых параметров:

· Однопараметровый;

· Многопараметровый;

II. По воздействию на ход технологического процесса:

· Пассивный (не производит воздействия на объект);

· Активный (активно вмешивается в ход процесса обработки, получает информацию о контролируемом параметре с помощью датчиков и использует эту информацию для управления органами станка);

III. По степени механизации, автоматизации:

· Ручной;

· Механизированный;

· Автоматизированный;

IV. В зависимости от места в технологическом процессе:

· Приёмочный (после обработки);

· Операционный;

V. В зависимости от того, проверяются все или часть деталей в серии:

· Стопроцентный;

· Выборочный (используются статистические методы оценки);

VI. В зависимости от метода контроля:

· Дифференцированный (каждый параметр в отдельности);

· Комплексный (все параметры одним калибром или проектором).

Принцип измерений – совокупность физических эффектов, на которых основаны измерения.

Метод измерений – приём или совокупность приёмов сравнения измеряемой величины с её единицей в соответствии с реализованным принципом измерений (метод непосредственной оценки, метод сравнения (дифференциальный, нулевой, метод замещения и т. д.)).

Качество измерений – характеризуется сходимостью результатов измерений, воспроизводимостью, правильностью, достоверностью и точностью измерений.

Правильность – характеристика качества измерений, отражающая близость к нулю, статистической составляющей погрешности измерений.

Достоверность – характеризует степень доверия результатам измерений.

Точность измерений – характер качества измерений, отражающий близость к нулю погрешностей его результата.

 

Средства измерений

Все средства измерения оснащены разными типами шкал для отчета физических величин:

- отношений - (для абсолютных измерений, например, длин, углов);

- порядка и эквивалентности – (силы землетрясения, твердости и др.);

- интервалов- (времени, календари, температура по Цельсию и др.).В шкале

интервалов известен толькомасштаб, а начало отсчета может быть произвольным;

- наименований – (классификации).

СИ- техническое средство, с нормированными технологическими характеристиками.

К СИ относятся меры, калибры (шаблоны), измерительные комплексы, системы.

Мера – СИ, воспроизводящая и хранящая физическую величину одного или нескольких заданных размеров.

Калибры – средства, имеющие форму, обратную проверяемой поверхности, и отвечающие на вопрос годен или не годен проверяемый элемент детали.

ИП – СИ, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателя.

Для ИП характерно присутствие преобразователя измеряемой величины, форму которого легко наблюдать.

Преобразователи могут быть механические, электронные и т.д.

КИП – контрольно-измерительные приспособления

КИП - средства измерения и контроля, представляющие собой конструктивное сочетание базирующих, защитных и измерительных устройств.

КИП – стационарные, переносные, одномерные, двумерные и т.д.

 

Классификация СИ

По назначению

-универсальные

-специальные

Специальные СИ – для измерения параметров однотипных изделий или одного параметра различных изделий.

Универсальные СИ – для измерения одинаковых физических величин различных объектов.

По использованию физических принципов действия (ФПД).

- механические СИ (меры, калибры, штангенциркули, микрометры и т.д.)

-оптические СИ (микроскопы (универсальные), проекторы (часового типа)).

-оптико-механические (оптиметры, длиномеры, оптикаторы).

-пневматические СИ (используется расход воздуха, изменение давления).

-гидравлические СИ (уровни (электронные), микроневелиры).

-интеграционные СИ

Можно комбинировать принципы действия и получать различные приборы.

ПФД

х у

 

 

х- измерительный сигнал.

y- сигнал, в удобной для чтения форме.

По степени автоматизации.

-неавтоматические (ручные).

-автоматизированные (с участием человека).

-автоматические СИ (контрольно-сортировачные автоматы).

По степени стандартизации

-стандартизированные (ГОСТы и ОСТы).

-нестандартизированные (оригинальные, уникальные).

Измерительный сигнал на входе может быть преобразован с помощью датчиков, которые могут использовать эффекты индуктивности, емкости, механотронные (электронные).

Погрешность прибора- погрешность измерений этим прибором при определенных нормируемых условиях и на определенном объекте измерений.

Погрешность прибора является составной частью погрешности измерений или частным случаем погрешности измерений.

Допускаемая погрешность измерения - это значение погрешности измерений, которое не должно превышаться при измерении какой-либо величины для определения соответствия её наперед заданным значениям.При измерении размеров существуют приемочные размеры.

 

D_min- нижняя приемочная граница

D_max- верхняя приемочная грани