Idag finns det ett stort antal verktyg med vilka du kan göra mätningar av olika typer: linjär, vikt, temperatur, effekt, etc. Enheterna skiljer sig åt i noggrannhet, funktionsprincip, syfte och pris.
För att korrekt utföra det nödvändiga arbetet bör du noggrant överväga valet av mätinstrument. De är i sin tur också indelade i flera typer beroende på vilka kriterier som beaktas.
Klassificering av instrument
Mätinstrument är verktyg och instrument som används för att mäta fysiska storheter. För var och en av dem fastställs de fel som anges i regleringsdokumenten och tekniska föreskrifter.
Mätinstrument är indelade i olika typer enligt följande kriterier:
- visa verktyg för arbete;
- arbetsprincip;
- jämförelse med den accepterade standarden;
- metrologisk tillämpning.
Typer av verktyg
De vanligaste typerna av mätinstrument listas nedan.
Measure är ett mätinstrument som används för att reproducera den önskade storleken på den övervägda fysiska storheten. Till exempel används en vikt för att reproducera den erforderliga massan. Det finns enstaka och flervärdiga åtgärder, och i vissa fall hela förråd av åtgärder. En entydig åtgärd är nödvändig för att reproducera värdet av endast en storlek. Flervärdiga mått används för att bestämma flera storlekar av fysiska värden (de väljer till exempel mätinstrument för linjära dimensioner, med vilka du kan ta reda på både centimeter och millimeter).
Referens - mäter med mycket hög noggrannhet. De används för att kontrollera mätinstrumentens korrekthet.
Mätgivare är ett mätinstrument som omvandlar mätinformationssignalen till en annan form. Detta gör det lättare att överföra signalen för vidare bearbetning och lagring. Men den konverterade signalen kan inte uppfattas av en observatör utan användning av ett speciellt verktyg. För visualisering måste signalen överföras till indikeringsanordningen. Därför ingår givaren vanligtvis i mätverktygets kompletta design eller används tillsammans med det.
Mätanordning - ett medel för att göra mätningar som är van vidgenerera en signal i en form som är tillgänglig för efterföljande visualisering av en observatör. Det finns olika klassificeringar av dessa enheter beroende på en grupp faktorer. Efter syfte är de uppdelade i universella, speciella och kontroll. Enligt den konstruktiva enheten kan de vara mekaniska, optiska, elektriska och pneumatiska. Beroende på graden av automatisering är de uppdelade i mekaniserade, manuella enheter, automatiska och halvautomatiska.
Mätinstallation är en uppsättning verktyg och hjälpelement som kombineras för att utföra en specifik funktion. Syftet med delarna i en sådan installation är att generera informationssignaler i en form som är bekväm för observatören att uppfatta. I det här fallet är hela mätinstallationen vanligtvis stationär.
Mätsystem - en uppsättning verktyg, vars element är sammankopplade med kommunikationskanaler placerade inom hela det kontrollerade utrymmet. Dess syfte är att mäta en eller flera fysiska storheter som finns i det utrymme som studeras.
Urvalskriterier
När man väljer mätinstrument är det först och främst nödvändigt att ta hänsyn till den noggrannhet som kommer att behöva uppnås när man utför arbete. Det anges i föreskriftsdokumenten eller i den tekniska dokumentationen för delen.
Dessutom, vid val av verktyg för mätning, bör gränsavvikelser beaktas, samt metoder för att utföra arbete och sätt att kontrollera dem.
Huvudprincipen för valet av mätinstrument är att de uppfyller de uppställda kraven förerhålla tillförlitliga resultat i överensstämmelse med den noggrannhet som anges i föreskrifterna. Dessutom är det viktigt att ta hänsyn till material- och tidskostnader: de ska vara så minimala som möjligt.
Initial data
För rätt val av mätinstrument är det nödvändigt att ha initiala data på följande punkter:
- nominell vikt av mätvärde;
- värde för skillnaden mellan det högsta och lägsta värdet;
- information om tillgängliga arbetsförhållanden för mätningar.
Om det är nödvändigt att välja ett mätsystem, med hänsyn till noggrannhetsfaktorn, är det nödvändigt att beräkna felet. Den beräknas som summan av felen för alla möjliga källor (enheter för mätning, värdeomvandlare, standarder) i enlighet med de lagar som fastställts för var och en av källorna.
I det första steget väljs mätinstrument för noggrannhet i enlighet med arbetets krav. När du väljer den slutliga versionen, beaktas även följande krav:
- Arbetsområde med mängder som behövs i arbetet.
- Verktygens mått.
- Verktygsvikt.
- Designfunktioner hos mätinstrumentet.
Inom metrologi kräver valet av mätinstrument enligt kriteriet för noggrannhet närvaron av följande initiala data:
- sammansättning av föränderliga verktygsparametrar;
- värdet av feltoleransen för arbetsverktyg, såväl som de tillåtna värdena för det totalamätfel;
- tillåtna värden för sannolikheten för att fel uppstår för de uppmätta parametrarna;
- regler för fördelningen av parameteravvikelser från deras sanna värden.
Standardiserade mått
Valet av instrument tar vanligtvis hänsyn till prioriteringen av standardiserade metoder för att utföra mätningar. Ett standardiserat mätinstrument är ett sådant instrument som tillverkats i enlighet med bestämmelserna i en internationell eller speciell standard för utförandet av den aktuella typen av arbete.
I enlighet med detta beror förutsättningarna för val av mätinstrument på specialiseringen av den produktion där arbetet utförs.
Vid tillverkning av massprodukter används vanligtvis automatiserade moderna mät- och kontrollverktyg, designade för hög produktivitet. Vid serieproduktion används olika mallar och styranordningar, enligt vilka jämförelser görs. Vid individuell produktion väljs universella mätinstrument, med vilka man kan utföra olika typer av arbeten.
Användarvillkor
Valet av mät- och styrinstrument görs på basis av de tekniska föreskrifterna för de valda instrumenten under förhållandena för deras normala drift och användning.
Normala förhållanden är sådana förhållanden under vilka värdena för de faktorer som påverkar resultatet kan utelämnas på grund av deras litenhet. De beskrivna förhållandena anges vanligtvis i instruktionerna förmätinstrument eller beräknas under deras kalibrering.
Skillnad bör göras mellan drift- och gränsvillkor för mätningar.
Arbetsförhållanden anses vanligtvis vara villkoren för att utföra mätningar, under vilka värdena på värdena för de påverkande faktorerna ingår i toleransen för arbetsområdena. I det här fallet kallas arbetsområdet intervallet av värden av storleken på den påverkande faktorn, inom vilket det befintliga felet normaliseras eller värdena för arbetsverktyg ändras.
Gränsvillkor brukar kallas maximi- och minimivärden för de faktiska och påverkande kvantiteter som mätinstrumentet kan motstå utan större skada och försämring av dess driftsegenskaper och egenskaper.
När man väljer mät- och styrinstrument för användning under arbetsförhållanden bör förhållandet mellan instrumentavläsningar och påverkande storheter beaktas. Baserat på detta är det nödvändigt att införa korrigeringar i de slutliga avläsningarna av mätinstrument eller använda korrigerande anordningar och instrument.
I enlighet med regulatoriska dokument bestäms ändringarna av metrologiska egenskaper normaliserade för arbetsplatsförhållanden.
Instrumentuppdrag
Valet av mätinstrument baseras på studien av skillnaderna mellan de två fallen av deras användning:
- produkt av mätningar av enhetsparametrar;
- utövar kontroll över mätningen av enhetsparametrar.
I det första fallet, under arbetet är det nödvändigt att nå ett värde som är lägre än gränsenmätfel. I det andra fallet väljs enheterna enligt villkoret att sannolikheten för möjliga parameterfel inte bör vara högre än de tillåtna värdena.
Errors
Ett av huvudkriterierna för att välja mätinstrument inom metrologi är förhållandet mellan värdena för gränsen för tillåtet absolut fel eller fel (Δ) och toleransfältet för det värde som ska mätas (D).
Förhållandet måste motsvara följande uttryck:
Δ ≦ 0,333 D.
Felmarginalen kan representeras i relativa termer (relativt mätfel). I ett sådant fall måste det vara mindre än eller lika med 33,3 % av det totala värdet av toleransfältet, såvida det inte finns andra särskilda begränsningar.
Mätfel som anges i föreskrifterna är de högsta tillåtna felen. De inkluderar alla delar av arbetet som kan bero på de valda mätverktygen, inställning av standarder, temperaturförändringar, etc.
Urvalsmetod
Mätinstrumenten är uppdelad i tre typer.
Ungefärlig metodik används i stor utsträckning vid det ungefärliga urvalet av instrument för mätning, såväl som vid kontroll och granskning av överensstämmelse med regulatoriska, design- och tekniska föreskrifter. För att göra detta, utför följande åtgärder:
- Den tillåtna storleken på delen bestäms enligt GOST.
- Möjligt exekveringsfel beräknasmätningar. Det tas som 25 % av den totala tillåtna storleken.
- Ett slumpmässigt element av det möjliga mätfelet beräknas, vilket kan detekteras i nästan alla typer av mätningar.
- I enlighet med referenstabellerna görs valet av mätmedel beroende på typ av detalj. Det maximala möjliga felet, som är en metrologisk indikator för någon mätanordning, bör inte överstiga det slumpmässiga elementet för det möjliga mätfelet.
- Karakteristiken för den valda enheten för mätningar anges i den metrologiska tabellen.
Beräkningsmetoden används vid val av enheter för enkel- och småskalig produktion, mätning av provparametrar med en statistisk kontrollmetod, genomförande av experiment och även vid återkontroll av defekta delar. Den innehåller följande åtgärdssteg:
- Den tillåtna storleken på delen bestäms enligt GOST.
- Möjligt mätfel beräknas. I denna metod, för beräkningen, är det nödvändigt att använda en tabell över förhållandet mellan möjliga mätfel och toleranser för delar.
- Det slumpmässiga elementet i det möjliga mätfelet beräknas, liknande värdet i föregående metod.
- I enlighet med referenstabellerna väljs verktyget beroende på typ av detalj.
- Karakteristiken för den valda enheten för mätningar anges i den metrologiska tabellen.
Tabellmetod används vid val av mätverktyg för storvolym- och massproduktion. Demetoden kan utföras om arbetet med tillverkningen av delar inkluderar mått och inte styrning med mätare.
- Den tillåtna storleken på delen bestäms enligt GOST, beroende på kvaliteten på noggrannheten.
- Beräkna möjliga mätfel baserat på historiska data från tidigare perioder.
- Det slumpmässiga elementet i det möjliga mätfelet beräknas, på samma sätt som de tidigare värdena.
- I enlighet med referenstabellerna väljs verktyget beroende på typ av detalj.
- Karakteristiken för den valda enheten för mätningar anges i den metrologiska tabellen.
Därmed kan det noteras att metoderna för att välja mätinstrument beror på vilken typ av produktion där arbetet ska utföras.
Att göra ett val
Val och tilldelning av instrument för mätningar utförs av utvecklingsavdelningarna:
- Regleringsdokumentation för parametrarna för val av mätinstrument under laboratorieforskning, kvalitetskontroll av tillverkade produkter, drift av redan tillverkade produkter, dess komponenter och material.
- Teknologiska processer för produktstandardisering, mätning av dess beståndsdelar och material.
- Underhållsprojekt för mätinstrument och utrustning.
Valet av medel och mätmetoder enligt tillgängliga initiala data utförs av kvalificerade medarbetare. De bör vara väl förtrogna med grunderna för fysiska mätningar, med metoderna för registrering ochanvändningen av mätresultat och mätfel, samt principerna för standardisering av metrologiska parametrar och beräkning av instrumentfel utifrån dem.
Specialarbetare som ansvarar för mätinstrument får i uppdrag att utföra mätningar under tillverkningsprocessen.
Sammanfattningsvis kan man säga att rätt val av mätinstrument från det sortiment som finns idag är nyckeln till effektiv produktion och minskning av antalet defekta produkter.
