при выборе средств измерений следует опираться на следующие параметры

При выборе средств измерений следует опираться на следующие параметры

Скачать умную клавиатуру Очень рекомендуем скачать умную клавиатуру с автоисправлением от Яндекса на свой телефон

С этой клавиатурой вы сможете в 3 раза быстрее вводить текст в поле поиска

Поделится с коллегами:

При выборе средств измерений следует опираться на следующие параметры: (ТЕСТ).

Ответ на вопрос находится ниже.

Наш онлайн-проект «ПроКонспект» является Вашим индивидуальным интернет-помощником.

По оформлению сайта, рекламе и багам обращайтесь к администратору в группе ВКонтакте
Администрация сайта ПроКонспект.рф
Метрика.Яндекс
Все права защищены.

Источник

Выбор средств измерений: виды, классификация, методика и основные принципы

На сегодняшний день имеется большое количество средств, с помощью которых можно совершать измерения разных видов: линейные, весовые, температурные, силовые и т. д. Приборы различаются по точности, принципу работы, назначению, а также цене.

Для того чтобы правильно выполнить необходимую работу, следует внимательно подойти к выбору средств измерений. Они, в свою очередь, также подразделяются на несколько видов в зависимости от рассматриваемых критериев.

Классификация инструментов

Вам будет интересно: Колледж на Авиаконструкторов, 28: специальности, преподаватели, отзывы. Политехнический колледж городского хозяйства в Санкт-Петербурге

Средства измерений – это инструменты и приборы, которые применяют для выполнения измерений физических величин. Для каждого из них определены погрешности, указанные в нормативных документах и техническом регламенте.

Вам будет интересно: Центростремительное ускорение при движении по окружности: понятие и формулы. Центробежная и центростремительная силы

Средства измерений разделяют на различные типы согласно следующим критериям:

Виды инструментов

К наиболее распространенным видам средств измерений относятся перечисленные ниже.

Мера – средство измерений, используемое для воспроизведения нужного размера рассматриваемой физической величины. Например, для воспроизведения необходимой массы применяют гирю. Бывают однозначные и многозначные меры, а в некоторых случаях и целые магазины мер. Однозначная мера необходима для воспроизведения величины только одного размера. Многозначные меры применяют для определения нескольких размеров физических значений (например, осуществляют выбор средств измерений линейных размеров, с помощью которых можно узнать как сантиметры, так и миллиметры).

Вам будет интересно: Прилагательные к слову «работа»: список примеров

Эталон – меры с очень высоким уровнем точности. Их применяют для контроля правильности средств измерений.

Измерительный преобразователь – средство измерений, которое трансформирует сигнал информации об измерениях в другую форму. Так удобнее передавать сигнал для последующей обработки и хранения. Но преобразованный сигнал не может быть воспринят наблюдателем без использования специального инструмента. Для визуализации сигнал необходимо передать в показывающее устройство. Поэтому преобразователь обычно входит в полную конструкцию измерительного инструмента или применяется вместе с ним.

Измерительный прибор – средство для выполнения измерений, которое используется для выработки сигнала в такой форме, которая доступна для последующей визуализации наблюдателем. Имеются различные классификации данных приборов в зависимости от группы факторов. По назначению они делятся на универсальные, специальные, и контрольные. По конструктивному устройству могут быть механические, оптические, электрические и пневматические. По степени автоматизации подразделяются на механизированные, приборы ручного действия, автоматические и полуавтоматические.

Измерительная установка – это совокупность инструментов и вспомогательных элементов, объединенных для выполнения конкретной функции. Назначение частей такой установки – выработка информационных сигналов в форме, которая будет удобна для восприятия наблюдателем. При этом вся измерительная установка обычно является стационарной.

Измерительная система – совокупность инструментов, элементы которой соединены каналами связи, расположенными в пределах всего контролируемого пространства. Ее назначение – измерение одной или нескольких физических величин, которые имеются в изучаемом пространстве.

Критерии выбора

При выборе средств измерений необходимо в первую очередь учитывать точность, которой нужно будет достигнуть при выполнении работы. Она указывается в нормативных документах или в технической документации на деталь.

Кроме того, при выборе инструмента для измерения следует учитывать предельные отклонения, а также методы осуществления работ и способы их контроля.

Главным принципом выбора средств измерения является соответствие их поставленным требованиям по получению достоверных результатов с соблюдением заданной регламентом точностью. Кроме того, немаловажно учитывать материальные и временные затраты: они по возможности должны быть минимальными.

Исходные данные

Вам будет интересно: Адаптивные структуры управления: виды и основы функционирования

Для правильного выбора приборов измерений необходимо иметь исходные данные по следующим пунктам:

При необходимости выбора системы измерения с учетом фактора точности необходимо вычислить погрешность. Она рассчитывается как сумма погрешностей всех возможных источников (приборов для проведения измерений, преобразователей значений, эталонов) с соблюдением установленных для каждого из источников законов.

На первом этапе производят выбор средств измерений по точности в соответствии с требованиями работы. При подборе окончательного варианта учитывают также следующие требования:

В метрологии к выбору средств измерений по критерию точности предъявляют требование наличия следующих исходных данных:

Стандартизированные измерения

При выборе инструментов обычно учитывают приоритетность стандартизированных средств для выполнения измерений. Стандартизированное средство измерений – это такое средство, которое было изготовлено в соответствии с регламентом международного или специального стандарта по выполнению рассматриваемого вида работ.

В соответствии с этим условия выбора средств измерений зависят от специализации производства, на котором ведутся работы.

В производстве массовых изделий обычно применяют автоматизированные современные средства измерения и контроля, рассчитанные на высокую производительность. В серийном производстве применяют различные шаблоны и контрольные приспособления, по которым производят сравнения. В индивидуальном производстве осуществляют выбор универсальных средств измерений, с помощью которых можно выполнить различные виды работ.

Условия эксплуатации

Выбор средств измерений и контроля производят исходя из технического регламента на выбранные инструменты в условиях нормальной их эксплуатации и использования.

Нормальные условия – это такие условия, при которых значения величин влияющих на результат факторов могут быть опущены ввиду их малости. Описанные условия обычно указываются в инструкциях к средствам измерений или вычисляются в ходе проведения их калибровки.

Следует проводить различия между рабочими и предельными условиями проводимых измерений.

Рабочими условиями обычно считают условия выполнения измерений, при которых значения величин влияющих факторов входят в допуск рабочих областей. При этом рабочей областью называют область значений величины влияющего фактора, внутри которой приводят к нормальной имеющуюся погрешность или производят изменение значений рабочих инструментов.

Предельными условиями обычно называют максимальные и минимальные значения фактической и влияющих величин, выдерживаемые средством измерений без крупных разрушений и ухудшения его рабочих свойств и характеристик.

При выборе средств измерений и контроля для использования их в рабочих условиях следует учитывать взаимосвязь показаний инструментов и влияющих величин. На основе этого необходимо вводить поправки в конечные показания средств измерений или использовать корректирующие устройства и приборы.

Согласно нормативным документам поправки определяют по нормированным для условий на рабочем месте метрологическим характеристикам.

Назначение приборов

Выбор средств измерений основан на изучении различий двух случаев их использования:

В первом случае в ходе работ необходимо достигнуть значения меньше, чем предел погрешности измерения. Во втором случае приборы выбираются согласно условию, что вероятность возможных погрешностей параметра не должна быть выше, чем допустимые значения.

Погрешности

Одним из основных критериев выбора средств измерений в метрологии является соотношение значений предела допустимой абсолютной ошибки или погрешности (Δ) и поля допуска величины, которую необходимо измерить (Д).

Вам будет интересно: Понятие о полном ускорении. Компоненты ускорения. Ускоренное перемещение по прямой и равномерное движение по окружности

Соотношение при этом должно соответствовать следующему выражению:

Предел допустимой ошибки может быть представлен в относительных значениях (относительная ошибка измерения). В таком случае она должна быть меньше или равна 33,3 % от общего значения поля допуска, если не имеется других особенных ограничений.

Погрешности проведения измерений, указанные в регламентах, являются максимальными допустимыми ошибками. Они включают в себя все элементы работы, которые могут зависеть от выбранных измерительных инструментов, установочных эталонов, температурных изменений и т. д.

Методика выбора

Методика средств измерений подразделяется на три вида.

Приближенная методика широко используется при ориентировочном выборе приборов для измерения, а также при проведении контроля и экспертизы на соответствие нормативному, конструкторскому и технологическому регламенту. Для этого выполняют следующие действия:

Расчетная методика применяется при выборе приборов для одиночного и мелкосерийного производства, измерения параметров выборки при статистическом способе контроля, проведения экспериментов, а также перепроверки бракованных деталей. Она включает следующие этапы действий:

Табличная методика применяется при выборе инструментов измерения для крупносерийного и массового производства. Данный способ может быть осуществлен, если работа по изготовлению деталей включает измерения, а не контроль с использованием калибров.

Таким образом, можно отметить, что методы выбора средств измерений зависят от типа производства, на котором будут производиться работы.

Осуществление выбора

Выбор и назначение приборов для измерений осуществляют отделы, которые занимаются разработкой:

Выбор средств и способов измерений по имеющимся исходным данным производят квалифицированные сотрудники. Они должны быть хорошо знакомы с основами физических измерений, со способами оформления и использования результатов и ошибок измерений, а также с принципами нормирования метрологических параметров и вычисления по ним погрешностей инструментов.

Для осуществления измерений в процессе изготовления продукции назначаются специальные рабочие, отвечающие за средства измерений.

В заключение можно сказать, что правильный выбор инструмента для измерений из имеющегося на сегодняшний день ассортимента – залог эффективного производства и уменьшения количества бракованных изделий.

Источник

Выбор средств измерений

Выбор средств измерений связан с множеством факторов, характеризующих метрологические параметры средства измерения, конструктивно-технологические особенности измеряемых величин, задачами на измерение этих величин, разнообразных организационных, технических и экономических факторов и т.д.

Выбор средств измерений определяется измеряемой величиной, принятым методом измерений и требуемой точностью результата измерений. Измерения с применением средств измерений недостаточной точности малоценны (даже бессмысленны), так как могут быть причиной неправильных выводов. Применение излишне точных средств измерений экономически невыгодно. Учитывают также диапазон измерений измеряемой величины, условия измерений, эксплуатационные качества средств измерений, их стоимость.

Основное внимание уделяют погрешности средства измерений. При этом добиваются выполнения условия:

где Δ_Д – предельно допускаемая погрешность результатов измерений;

предельно допустимые погрешности: Δ_мод – модели измерений, Δ_м – метода измерений, Δ_СИ – средства измерений, Δ_усл – дополнительные погрешности, обусловленные воздействием влияющих факторов, условий измерений, Δ_о – оператора.

Выбор средств измерений должен производиться с учётом погрешностей, допускаемых при измерении и заданных в соответствующих нормативных документах.

В случае если допустимая погрешность не предусмотрена в соответствующих нормативных документах, предельно допустимая погрешность измерения должна быть регламентирована в технической документации на изделие.

Главным критерием выбора средств измерений является соответствие средств измерения требованиям достоверности измерений, получения настоящих (действительных) значений измеряемых величин с заданной точностью при минимальных временных и материальных затратах.

При выборе и назначении средств измерений необходимо руководствоваться следующими принципами и условиями:

— соотношение погрешности средств измерений и допуска измеряемого параметра должно соответствовать требованиям нормативных документов;

— условия эксплуатации средств измерений должны соответствовать рабочим условиям выбираемого средства измерений;

— средство измерений должно обеспечивать достоверность измерений при минимальных экономических затратах;

— при прочих равных условиях следует отдавать предпочтение средствам измерений с более высоким уровнем автоматизации;

— отдавать предпочтение унифицированным средствам измерений;

— отдавать предпочтение средствам измерений отечественного производства при идентичности метрологических характеристик средств измерений, приобретаемых за рубежом;

— применение средств измерений самых низких классов точности или широко применяемых в случае отсутствия допуска на нефункциональный контролируемый параметр;

— соответствие более высокому классу точности прибора наиболее благоприятных условий для эксплуатации (отвечающих требованиям нормативной документации на данное средство измерений);

— во вновь разрабатываемой документации не должны назначаться средства измерений снятые с производства, но ещё находящиеся в эксплуатации.

Для оптимального выбора средств измерений необходимо обладать следующими исходными данными:

1) номинальным значением измеряемой величины;

2) величиной разности между максимальным и минимальным значением измеряемой величины, регламентируемой в нормативной документации;

3) сведениями об условиях проведения измерений.

Если необходимо выбрать измерительную систему, руководствуясь критерием точности, то ее погрешность должна вычисляться как сумма погрешностей всех элементов системы (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) в соответствии с установленным для каждой системы законом.

Предварительный выбор средств измерений производится в соответствии с критерием точности, а при окончательном выборе средств измерений должны учитываться следующие требования:

1) к рабочей области значений величин, оказывающих влияние на процесс измерения;

2) к габаритам средства измерений;

3) к массе средства измерений;

4) к конструкции средства измерений.

При выборе средств измерений необходимо учитывать предпочтительность стандартизированных средств измерений.

Стандартизованное средство измерений – средство измерений, изготовленное и применяемое в соответствии с требованиями национального или отраслевого стандарта.

Комплексность задачи выбора средств измерения определила необходимость разработки различных способов выбора средств измерения. Прежде всего, выбранное средство измерения должно соответствовать по своей конструкции и габаритам для установки измеряемой детали и подходов измерительных устройств к измеряемой величине.

В массовом производстве основными средствами измерения являются высокопроизводительные механизированные и автоматизированные средства измерения и контроля.

В серийном производстве основными средствами измерения и контроля служат предельные калибры, шаблоны, специальные контрольные приспособления и при необходимости универсальные средства измерения.

В мелкосерийном и индивидуальном производстве основными являются универсальные средства измерения.

Выбор средств измерений по точности должен осуществляться с учётом:

— допустимых отклонений на параметры (если не оговорено иначе);

— выбранной методики выполнения измерений и достоверности контроля;

— требуемой группы исполнения, определяемой условиями их использования в процессе производства, производственного контроля и эксплуатации изделия.

Допускаемые погрешности измерений (δ) в зависимости от допусков на изготовление деталей (IT) при осуществлении измерения линейных размеров до 500 мм при приемочном контроле устанавливает ГОСТ 8.051. В соответствии с названным стандартом допускаемые погрешности измерений (δ) должны составлять 35-20 % от допуска изготовления детали (IT). Допускаемая погрешность измерения включает случайные и неучтенные систематические погрешности измерения. Случайная погрешность измерения не должна превышать 0,6 допускаемой погрешности измерения и принимается равной 2σ, где σ – значение среднего квадратического отклонения погрешности измерения. При арбитражной перепроверке принятых деталей погрешность измерения не должна превышать 30% погрешности, допускаемой при приемочном контроле.

Значение допустимой погрешности измерений на угловые размеры установлены по ГОСТ 8.050.

Погрешности измерения, устанавливаемые в стандартах, являются наибольшими допускаемыми погрешностями измерений, включающими в себя все составляющие, зависящие от измерительных средств, установочных мер, температурных деформаций, базирования и т.д.

Основным критерием выбора средств измерений по точности должно быть соотношение между пределом допускаемой основной абсолютной погрешности измерения выбранного средства измерений (Δ) и полем допуска измеряемой величины (Д).

Предел допускаемой основной абсолютной погрешности выбранного средства измерений должен отвечать требованиям:

Предел допускаемой основной погрешности может быть выражен в относительных величинах (относительная погрешность измерения). Тогда она должна быть меньше или равна тридцати трем процентам поля допуска, если нет других специально оговоренных ограничений.

Допуск относительно номинального размера может располагаться односторонне, симметрично и асимметрично. Расположение допуска относительно номинального размера на выбор средств измерений не влияет, так как при расчёте предела допускаемой погрешности следует брать всё поле допуска.

Выбор средств измерений производится по стандартам и техническим условиям на конкретные средства измерений для нормальных условий их применения, отражённых в ГОСТ 8.050, ГОСТ 8.395, ГОСТ 15150 и технических условиях на средства измерений.

Нормальными условиями измерений принято считать условия измерений, характеризуемые совокупностью значений или областей значений влияющих величин, при которых изменением результата измерений пренебрегают вследствие малости.

Нормальные условия измерений устанавливаются в нормативных документах на средства измерений конкретного типа или по их поверке (калибровке).

Следует различать рабочие условия измерений и предельные условия измерений.

Рабочими условиями измерений принято считать условия измерений, при которых значения влияющих величин находятся в пределах рабочих областей.

Рабочей областью является область значений влияющей величины, в пределах которой нормируют дополнительную погрешность или изменение показаний средств измерений.

Предельными условиями измерений принято считать экстремальные значения измеряемой и влияющих величин, которые средство измерений может выдержать без разрушений и ухудшения его метрологических характеристик.

При выборе средств измерений с целью применения их в рабочих условиях, когда значения влияющих величин отличаются от нормальных, установленных в стандартах, технических условиях на средства измерений конкретного вида, необходимо учитывать зависимость показаний средств измерений от влияющих величин, и, на основе этого, следует вносить поправки в показания средств измерений или применять корректирующие устройства.

Поправки должны определяться по нормированным для рабочих условий метрологическим характеристикам, указанным в паспортах на средства измерений.

Выбор и назначение средств измерений осуществляют подразделения, разрабатывающие:

а) технологические процессы измерений продукции, её составных частей и материалов;

б) нормативную документацию на методики выполнения измерений:

— при лабораторных исследованиях;

— в производстве при контроле качества;

— при испытаниях и эксплуатации продукции, её составных частей и материалов;

— с целью обслуживания оборудования и средств измерений.

Выбор методов и средств измерений по заданным исходным данным производит высококвалифицированный персонал, хорошо знакомый с физическими основами измерений, методами нормирования метрологических характеристик и расчета по ним погрешностей средств измерений в реальных условиях их применения, с методами представления и использования результатов и погрешностей измерений.

Для выполнения измерений в процессе производства продукции назначаются рабочие средства измерений.

Контрольные вопросы

1. Что такое класс точности? Что является основой для присвоения измерительным приборам того или иного класса точности?

2. В каких документах устанавливается класс точности конкретного средства измерений? Где указывается обозначение класса точности?

3. Как обозначается класс точности средств измерений, пределы допускаемой основной погрешности которых принято выражать в форме абсолютных погрешностей?

4. Вольтметр класса точности 0,5 с пределом измерений 0…200 В показывает 180 В. Чему равен предел допустимой погрешности измерений прибора?

6. Назовите факторы, влияющие на результат измерений.

7. Назовите основной постулат метрологии?

8. Что такое нормальные условия измерений?

9. Как классифицируют погрешности по способу выражения?

10. Как принято подразделять погрешности по характеру проявления?

11. Каковы причины возникновения грубых погрешностей?

12. Как можно уменьшить случайные погрешности?

13. Каким образом можно исключить или уменьшить систематические погрешности?

14. Какие различают погрешности в зависимости от места их возникновения?

15. Как подразделяют погрешности по влиянию внешних условий?

16. Как классифицируют погрешности по зависимости абсолютной погрешности от значений измеряемой величины?

17. Назовите показатели качества измерений.

18. Какими факторами определяется выбор средств измерений?

19. Какими принципами руководствуются при выборе и назначении средств измерений?

20. Какими исходными данными необходимо обладать для оптимального выбора средств измерений?

Дата добавления: 2014-11-13 ; просмотров: 508 ; Нарушение авторских прав

Источник