Oggi esiste un gran numero di strumenti con cui è possibile effettuare misurazioni di diverso tipo: lineare, peso, temperatura, potenza, ecc. I dispositivi differiscono per precisione, principio di funzionamento, scopo e prezzo.
Per eseguire correttamente il lavoro necessario, dovresti considerare attentamente la scelta degli strumenti di misura. A loro volta, sono anche divisi in diversi tipi a seconda dei criteri considerati.
Classificazione degli strumenti
Gli strumenti di misura sono strumenti e strumenti utilizzati per misurare grandezze fisiche. Per ciascuno di essi vengono determinati gli errori specificati nei documenti normativi e nei regolamenti tecnici.
Gli strumenti di misura sono suddivisi in diverse tipologie secondo i seguenti criteri:
- visualizza lo strumento per il lavoro;
- principio di funzionamento;
- confronto con lo standard accettato;
- applicazione metrologica.
Tipi di strumenti
Di seguito sono elencati i tipi più comuni di strumenti di misura.
Measure è uno strumento di misura utilizzato per riprodurre la dimensione desiderata della grandezza fisica considerata. Ad esempio, un peso viene utilizzato per riprodurre la massa richiesta. Esistono misure a valore singolo e multivalore e, in alcuni casi, interi archivi di misure. Per riprodurre il valore di una sola taglia è necessaria una misura univoca. Le misure multivalore vengono utilizzate per determinare diverse dimensioni di valori fisici (ad esempio, selezionano strumenti di misura per dimensioni lineari, con i quali puoi scoprire sia centimetri che millimetri).
Riferimento - misure con un livello di accuratezza molto elevato. Servono per controllare la correttezza degli strumenti di misura.
Il trasduttore di misura è uno strumento di misura che trasforma il segnale delle informazioni di misura in un' altra forma. Ciò semplifica la trasmissione del segnale per l'ulteriore elaborazione e memorizzazione. Ma il segnale convertito non può essere percepito da un osservatore senza l'uso di uno strumento speciale. Per la visualizzazione, il segnale deve essere trasmesso all'indicatore. Pertanto, il trasduttore è solitamente incluso nella progettazione completa dello strumento di misura o utilizzato insieme ad esso.
Dispositivo di misurazione - un mezzo per effettuare misurazioni a cui è abituatogenerare un segnale in una forma che è disponibile per la successiva visualizzazione da parte di un osservatore. Esistono varie classificazioni di questi dispositivi a seconda di un gruppo di fattori. Di proposito, sono divisi in universali, speciali e di controllo. A seconda del dispositivo costruttivo, possono essere meccanici, ottici, elettrici e pneumatici. A seconda del grado di automazione, si dividono in dispositivi meccanizzati, manuali, automatici e semiautomatici.
L'installazione di misurazione è un insieme di strumenti ed elementi ausiliari combinati per svolgere una funzione specifica. Lo scopo delle parti di tale installazione è di generare segnali di informazione in una forma che sarà conveniente per l'osservatore percepire. In questo caso, l'intero impianto di misura è generalmente fermo.
Sistema di misurazione - un insieme di strumenti, i cui elementi sono collegati da canali di comunicazione situati all'interno dell'intero spazio controllato. Il suo scopo è misurare una o più grandezze fisiche che esistono nello spazio oggetto di studio.
Criteri di selezione
Nella scelta degli strumenti di misura, è necessario prima di tutto tenere conto della precisione che dovrà essere raggiunta durante l'esecuzione del lavoro. È indicato nei documenti normativi o nella documentazione tecnica per la parte.
Inoltre, quando si sceglie uno strumento per la misurazione, è necessario tenere conto delle deviazioni limite, nonché dei metodi per eseguire il lavoro e dei modi per controllarle.
Il principio fondamentale nella scelta degli strumenti di misura è il loro rispetto dei requisiti stabiliti perottenere risultati affidabili nel rispetto della precisione prevista dalla normativa. Inoltre, è importante tenere conto dei costi di materiale e di tempo: dovrebbero essere il più bassi possibile.
Dati iniziali
Per la corretta scelta degli strumenti di misura è necessario avere i dati iniziali sui seguenti punti:
- peso nominale del valore di misura;
- valore della differenza tra il valore più alto e quello più basso;
- informazioni sulle condizioni di lavoro disponibili per le misurazioni.
Se è necessario selezionare un sistema di misura, tenendo conto del fattore di precisione, è necessario calcolare l'errore. Viene calcolato come somma degli errori di tutte le possibili sorgenti (dispositivi di misura, convertitori di valore, standard) nel rispetto delle leggi stabilite per ciascuna delle sorgenti.
Nella prima fase, gli strumenti di misura vengono selezionati per la precisione in base ai requisiti del lavoro. Quando si seleziona la versione finale, vengono presi in considerazione anche i seguenti requisiti:
- Area di lavoro delle quantità necessarie nel processo di lavoro.
- Dimensioni degli strumenti.
- Peso utensile.
- Caratteristiche di design dello strumento di misura.
In metrologia, la scelta degli strumenti di misura secondo il criterio della precisione richiede la presenza dei seguenti dati iniziali:
- composizione di parametri utensile modificabili;
- il valore della tolleranza all'errore degli strumenti di lavoro, nonché i valori ammissibili del totaleerrori di misura;
- valori ammissibili della probabilità di accadimento di guasti per i parametri misurati;
- regole per la distribuzione delle deviazioni dei parametri dai loro valori reali.
Misure standard
La scelta degli strumenti tiene generalmente conto della priorità dei mezzi standardizzati per l'esecuzione delle misurazioni. Uno strumento di misura standardizzato è uno strumento di questo tipo che è stato fabbricato in conformità con le normative di uno standard internazionale o speciale per l'esecuzione del tipo di lavoro in questione.
In base a ciò, le condizioni per la scelta degli strumenti di misura dipendono dalla specializzazione della produzione in cui si esegue il lavoro.
Nella produzione di prodotti di massa, vengono solitamente utilizzati moderni strumenti di misurazione e controllo automatizzati, progettati per un'elevata produttività. Nella produzione in serie vengono utilizzati vari modelli e dispositivi di controllo, in base ai quali vengono effettuati confronti. Nella produzione individuale vengono scelti strumenti di misura universali, con i quali è possibile eseguire vari tipi di lavoro.
Termini di utilizzo
La scelta degli strumenti di misura e controllo viene effettuata sulla base delle norme tecniche degli strumenti selezionati nelle condizioni del loro normale funzionamento e utilizzo.
Le condizioni normali sono quelle condizioni in cui i valori dei fattori che influenzano il risultato possono essere omessi a causa della loro piccolezza. Le condizioni descritte sono solitamente indicate nelle istruzioni perstrumenti di misura o calcolati durante la loro calibrazione.
È necessario distinguere tra condizioni operative e condizioni limite per le misurazioni.
Le condizioni di lavoro sono generalmente considerate le condizioni per l'esecuzione delle misurazioni, in base alle quali i valori dei valori dei fattori di influenza sono inclusi nella tolleranza delle aree di lavoro. In questo caso, l'area di lavoro è chiamata l'intervallo di valori dell'entità del fattore di influenza, all'interno del quale l'errore esistente viene riportato alla normalità o vengono modificati i valori degli strumenti di lavoro.
Condizioni limite sono solitamente dette i valori massimo e minimo delle grandezze effettive e influenti che lo strumento di misura può sopportare senza danni rilevanti e deterioramento delle sue proprietà e caratteristiche operative.
Nella scelta degli strumenti di misura e controllo per l'uso in condizioni di lavoro, è necessario tenere conto della relazione tra le letture dello strumento e le grandezze di influenza. Sulla base di ciò, è necessario introdurre correzioni nelle letture finali degli strumenti di misura o utilizzare dispositivi e strumenti correttivi.
Secondo i documenti normativi, le modifiche sono determinate da caratteristiche metrologiche normalizzate per le condizioni di lavoro.
Assegnazione strumento
La scelta degli strumenti di misura si basa sullo studio delle differenze tra i due casi di utilizzo:
- prodotto delle misurazioni dei parametri del dispositivo;
- esercitare il controllo sulla misurazione dei parametri del dispositivo.
Nel primo caso, durante il lavoro è necessario raggiungere un valore inferiore al limiteerrori di misura. Nel secondo caso, i dispositivi vengono selezionati a condizione che la probabilità di possibili errori di parametro non sia superiore ai valori consentiti.
Errori
Uno dei criteri principali per la scelta degli strumenti di misura in metrologia è il rapporto tra i valori del limite di errore o errore assoluto consentito (Δ) e il campo di tolleranza del valore da misurare (D).
Il rapporto deve corrispondere alla seguente espressione:
Δ ≦ 0.333 D.
Il margine di errore può essere rappresentato in termini relativi (errore di misurazione relativo). In tal caso, deve essere inferiore o uguale al 33,3% del valore totale del campo di tolleranza, a meno che non ci siano altre restrizioni speciali.
Gli errori di misurazione specificati nel regolamento sono gli errori massimi consentiti. Includono tutti gli elementi di lavoro che possono dipendere dagli strumenti di misurazione selezionati, dalla definizione degli standard, dai cambiamenti di temperatura, ecc.
Metodo di selezione
Il metodo degli strumenti di misura è diviso in tre tipi.
La metodologia approssimativa è ampiamente utilizzata nella selezione approssimativa degli strumenti di misura, nonché nel controllo e nell'esame della conformità alle normative normative, progettuali e tecnologiche. Per fare ciò, esegui le seguenti azioni:
- La dimensione consentita della parte è determinata in base a GOST.
- È stato calcolato un possibile errore di esecuzionemisurazioni. Viene considerato come il 25% della dimensione totale consentita.
- Viene calcolato un elemento casuale del possibile errore di misurazione, che può essere rilevato in quasi tutti i tipi di misurazione.
- Secondo le tabelle di riferimento, la scelta del mezzo di misura viene fatta a seconda del tipo di pezzo. L'errore massimo possibile, che è un indicatore metrologico di qualsiasi dispositivo di misurazione, non deve superare l'elemento casuale del possibile errore di misurazione.
- Le caratteristiche del dispositivo selezionato per le misure sono inserite nella tabella metrologica.
Il metodo di calcolo viene utilizzato quando si scelgono dispositivi per la produzione singola e su piccola scala, misurando i parametri del campione con un metodo di controllo statistico, conducendo esperimenti e anche ricontrollando le parti difettose. Include i seguenti passaggi di azione:
- La dimensione consentita della parte è determinata in base a GOST.
- Il possibile errore di misurazione viene calcolato. In questo metodo, per il calcolo, è necessario utilizzare una tabella del rapporto tra l'eventuale errore di misura e le tolleranze dei pezzi.
- Viene calcolato l'elemento casuale del possibile errore di misurazione, simile al valore del metodo precedente.
- Secondo le tabelle di riferimento, l'utensile viene selezionato in base al tipo di pezzo.
- Le caratteristiche del dispositivo selezionato per le misure sono inserite nella tabella metrologica.
La metodologia tabulare viene utilizzata quando si selezionano gli strumenti di misurazione per la produzione di grandi volumi e di massa. Ilil metodo può essere eseguito se il lavoro sulla fabbricazione delle parti include misurazioni e non il controllo mediante calibri.
- La dimensione consentita della parte è determinata in base a GOST, a seconda della qualità della precisione.
- Calcola il possibile errore di misurazione in base ai dati storici dei periodi passati.
- Viene calcolato l'elemento casuale del possibile errore di misura, analogamente ai valori precedenti.
- Secondo le tabelle di riferimento, l'utensile viene selezionato in base al tipo di pezzo.
- Le caratteristiche del dispositivo selezionato per le misure sono inserite nella tabella metrologica.
Pertanto, si può notare che le modalità di scelta degli strumenti di misura dipendono dal tipo di produzione dove verrà eseguito il lavoro.
Fare una scelta
La selezione e l'assegnazione degli strumenti per le misure viene effettuata dai reparti di sviluppo:
- Documentazione normativa per i parametri della scelta degli strumenti di misura durante la ricerca di laboratorio, controllo qualità dei manufatti, funzionamento dei prodotti già realizzati, dei suoi componenti e materiali.
- Processi tecnologici di standardizzazione del prodotto, misurazione dei suoi elementi costitutivi e materiali.
- Progetti di manutenzione di strumenti e apparecchiature di misura.
La scelta dei mezzi e dei metodi di misurazione in base ai dati iniziali disponibili viene effettuata da personale qualificato. Dovrebbero conoscere bene le basi delle misurazioni fisiche, i metodi di registrazione el'uso dei risultati di misurazione e degli errori, nonché i principi di standardizzazione dei parametri metrologici e il calcolo degli errori dello strumento da essi.
Gli operatori speciali responsabili degli strumenti di misura sono assegnati per eseguire le misurazioni durante il processo di fabbricazione.
In conclusione, si può affermare che la scelta giusta degli strumenti di misura della gamma oggi disponibile è la chiave per una produzione efficiente e per ridurre il numero di prodotti difettosi.
