Меню

Что такое накладные средства измерений

Средства измерений

Средствами измерений называют применяемые при измерениях технические средства, имеющие нормированные метрологические свойства. В этом определении основную смысловую нагрузку, вскрывающую метрологическую суть средств измерений (СИ), несут слова «нормированные метрологические свойства». Наличие нормированных метрологических свойств означает, вопервых, что средство измерений способно хранить или воспроизводить единицу (или шкалу) измеряемой величины, и, во-вторых, размер этой единицы остается неизменным в течение определенного времени.

Если бы размер единицы был нестабильным, нельзя было бы гарантировать требуемую точность результата измерений.

Отсюда следуют три вывода:

• измерять можно лишь тогда, когда техническое средство, предназначенное для этой цели, способно хранить единицу, достаточно стабильную (неизменную во времени) по размеру;

• техническое средство непосредственно после изготовления еще не является средством измерения; оно становится таковым только после передачи ему единицы от другого, более точного средства измерений (эта операция называется калибровкой);

• необходимо периодически контролировать размер единицы, хранимый средством измерения, и при необходимости восстанавливать его прежнее значение путем проведения новой калибровки.

По назначению различают рабочие средства измерений, применяемые для проведения технических измерений, и метрологические, предназначенные для проведения метрологических измерений.

Метрологические средства измерений называются эталонами.

Так как измеряются свойства, общие в качественном отношении многим объектам или явлениям, то эти свойства в чем-то должны проявляться, как-то должны обнаруживаться. Технические устройства, предназначенные для обнаружения (индикации) физических свойств, называются индикаторами. Стрелка магнитного компаса, например, — индикатор напряженности магнитного поля; осветительная электрическая лампочка — индикатор электрического напряжения в сети; лакмусовая бумага — индикатор активности ионов водорода в растворах.

С помощью индикаторов устанавливается наличие измеряемой физической величины и может регистрироваться изменение ее размера. В этом отношении индикаторы играют ту же роль, что и органы чувств человека, но значительно расширяют их возможности. Человек, например, слышит в диапазоне частот от 16 Гц до 20 кГц, в то время как техническими средствами обнаруживаются звуковые колебания в диапазоне от инфранизких (доли герца) до ультравысоких (десятки и сотни килогерц) частот. Видят люди в узком оптическом диапазоне электромапштных волн, а инструментально регистрируются электромагнитные колебания от сверхнизкочастотных радиоволн с частотой, составляющей доли герца, до жесткого гамма-излучения с частотой порядка 1022 Гц. В то же время не создано еще технических устройств, которые могли бы соперничать с обонянием человека или животных.

Так как индикаторы должны обнаруживать проявление свойств окружающего мира, важнейшей их технической характеристикой является порог обнаружения (иногда его называют порогом чувствительности). Чем меньше порог обнаружения, тем более слабое проявление свойства регистрируется индикатором. Современные индикаторы обладают очень низкими порогами обнаружения, лежащими на уровне фоновых помех и собственных шумов аппаратуры. Последние имеют тепловую природу, поэтому для их снижения чувствительные элементы и электронные узлы особо чувствительных индикаторов охлаждают до температуры, близкой к абсолютному нулю. Селекцию (выделение) сигналов на фоне помех осуществляют с помощью специальных фильтров и накопителей. За счет этих и некоторых других мер порог чувствительности радиотелескопов, например, в сантиметровом диапазоне радиоволн доведен до 10-18 Вт.

Индикаторы являются средствами измерений по шкале порядка. Для измерения по шкале отношений необходимо сравнить неизвестный размер с известным и выразить первый через второй в кратном или дольном отношении. Если физическая величина известного размера есть в наличии, то она непосредственно используется для сравнения. Так, длину измеряют линейкой, плоский угол — транспортиром, массу с помощью гирь и весов, электрическое сопротивление — с помощью магазина сопротивлений. Если же физической величины известного размера в наличии нет, то сравнивается реакция (отклик) прибора на воздействие измеряемой величины с проявившейся ранее реакцией на воздействие той же величины, но известного размера. Так измеряют: силу электрического тока — амперметром, электрическое напряжение — вольтметром, скорость — спидометром, давление — манометром, термодинамическую температуру — термометром и т. д. При этом предполагается, что соотношение между откликами такое же, как и между сравниваемыми размерами. Для облегчения сравнения отклик на известное воздействие еще на стадии изготовления прибора фиксируют на шкале отсчетного устройства в выбранных единицах измерений, после чего разбивают шкалу на деления в кратном и дольном отношении. Эта процедура называется градуировкой. При измерениях она позволяет по положению указателя получать результат сравнения непосредственно на шкале отношений.

Читайте также:  Средство для мытья пробковых полов

Все технические средства, предназначенные для измерений, называются средствами измерений.

Кроме индикаторов к ним относятся вещественные меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы, технические системы и устройства с измерительными функциями, стандартные образцы.

Вещественные меры предназначены для воспроизведения физической величины заданного размера, который характеризуется так называемым номинальным значением. При условии что указывается точность, с которой воспроизводится номинальное значение физической величины, гиря является мерой массы, конденсатор — мерой емкости, кварцевый генератор — мерой частоты электрических колебаний и т. д. Различают однозначные и многозначные меры, а также наборы мер. Например, гиря и измерительный конденсатор постоянной емкости — это однозначные меры, измерительная линейка и конденсатор переменной емкости — многозначные меры, а набор гирь и набор измерительных конденсаторов являются наборами мер. Измерения методом сравнения с мерой выполняют с помощью специальных технических устройств — компараторов. Компараторами служат равноплечие весы, измерительный мост и т. д. Иногда в качестве компаратора выступает человек.

Измерительные преобразователи — это средства измерений, перерабатывающие измерительную информацию в форму, удобную для дальнейшего преобразования, передачи, хранения, обработки, но, как правило, недоступную для непосредственного восприятия наблюдателем. Измерительные преобразователи получили очень широкое распространение. К ним относятся термопары, измерительные усилители, преобразователи давления и многие другие виды измерительных устройств. По месту, занимаемому в измерительной цепи, они делятся на первичные и промежуточные.

Конструктивно преобразователи являются либо отдельными блоками, либо составными частями средств измерений. Если преобразователи не входят в измерительную цепь, то они не относятся к измерительным. Таковы, например, операционный усилитель, делитель напряжения в цепи электропитания, силовой трансформатор и т. п.

Измерительный прибор представляет собой совокупность измерительных преобразователей, образующих измерительную цепь, и отсчетного устройства. В отличие от вещественной меры, прибор не воспроизводит известное значение физической величины. Измеряемая величина должна подводиться к нему и воздействовать на его первичный измерительный преобразователь.

Измерительные установки состоят из функционально объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, собранных в одном месте. В измерительных системах эти средства и устройства территориально разобщены и соединены каналами связи. Область науки и техники, включающая вопросы получения измерительной информации и передачи ее по каналам связи, называется телеметрией. И в установках, и в системах измерительная информация может быть представлена в форме, удобной как для непосредственного восприятия, так и для автоматической обработки, передачи и использования в автоматизированных системах управления. Технические системы и устройства с измерительными функциями наряду с их основными функциями, не имеющими отношения к измерениям, выполняют еще и измерительные функции.

Читайте также:  Активные щелочные моющие средства

Стандартные образцы — образцы веществ (материалов) с установленными по результатам испытаний значениями одной и более величин, характеризующих состав или свойство этого вещества (материала).

Человек не является техническим средством, но его тоже можно отнести к средствам измерений. Первичными измерительными преобразователями у него служат органы чувств зрения, слуха, обоняния, осязания и вкуса. Измерения, выполняемые с помощью органов чувств человека, называются органолептическими измерениями. Они относятся к обширному классу экспертных измерений, или измерений экспертными методами.

Источник

Накладные средства измерения внутренних размеров. Нутромеры

Нутромером микрометрическим называется накладной прибор для измерения внутренних размеров с 2-х точечной схемой измерения, в котором перемещение одной из точек определяется с помощью винтовой пары, т.е. винта и гайки.

Микрометрический нутромер включает помимо микрометрической головки (головки с индикатором часового типа) комплект так называемых удлинителей, из которых составляется длина измеряемого размера.

Микрометрическая головка состоит из корпуса 3, на который установлена муфта 2 с внутренней резьбой для навертывания корпуса удлинителя. Внутри этой муфты на торце корпуса установлен сферический наконечник 1 с которым контактирует стержень удлинителя. С другой стороны крепиться стебель 4 с микропарой.

Удлинители, из которых составляется размер, представляют собой стержень со сферическими кольцами, радиусом 12-60 мм. Стержень расположен внутри корпуса, имеющего на одном конце наружную, а на другом конце внутреннюю резьбу. Внутри корпуса располагается пружина 3, которая обеспечивает основное замыкание стержней удлинителя между собой и поджим к упору микрометрической головки.

По типу удлинителя делан и измерительный наконечник (небольшого размера), который устанавливается на конце собранного нутромера.

Настройку нутромера на необходимый размер производят установкой микрометрической головки на нуль с помощью специальной скобы входящей в комплект прибора. Затем подбирают из комплекта прибора удлинители необходимого размера.

Типоразмеры микрометрического нутромера определяются диапазоном измерения. Общий диапазон измерения этих нутромеров от 50 до 10 000 мм. Обеспечение диапазона измерений в основном достигается набором удлинителей (50-75; 75-175; 75-600; 150-1250…4000-10 000).

Источник



Измерения линейных размеров деталей

При измерениях линейных размеров деталей применяют как метод непосредственной оценки (рис. 3.25), так и метод сравнения с мерой (рис. 3.26).

Рис. 3.25. Измерение методом непосредственной оценки

Принципиальные различия между рассмотренными двумя методами измерений заключаются в том, что метод непосредственной оценки реализуют с помощью приборов без применения мер в явном виде, а метод сравнения с мерой предусматривает обязательное использование овеществленной меры, которая воспроизводит с выбранной точностью физическую величину определенного размера, близкого к измеряемому.

Линейный размер детали (диаметр наружной или внутренней номинально цилиндрической поверхности, длина ступени вала или отверстия, глубина паза и пр.), как расстояние между двумя принадлежащими ей точками, может быть измерен с использованием либо накладного, либо станкового средства измерения.

К накладным средствам измерения можно отнести штангенциркуль, штангенглубиномер, гладкий микрометр, индикаторную скобу, индикаторный нутромер и др. Станковым средством измерения является любая измерительная головка, используемая совместно с соответствующей стандартной стойкой или штативом (например, индикатор часового типа, рычажно-зубчатая измерительная головка, микрокатор и др.), длиномер, горизонтальный оптиметр, измерительный микроскоп и пр.

Вариант 1 Вариант 2
ПМКД – плоскопараллельная концевая мера длина или блок мер; ОД – аттестованная образцовая деталь
а)
dизм = H(d) + Δ dизм = H(d) – Δ
б)

Рис. 3.26. Измерение методом сравнения с мерой:

а) настройка средства измерения; б) измерение

При измерении линейных размеров, определяющие их точки поверхностей деталей, фиксируют в системе координат используемого средства измерения (накладного или станкового). Поэтому все линейные измерения по своей сути являются координатными, а используемые при этом измерительные приборы можно считать однокоординатными или многокоординатными средствами измерений.

Читайте также:  Как выводить средства с биткоин кошелька

Особенностью применения накладных координатных средств измерений является то, что с их помощью осуществляют измерения линейных размеров деталей в плавающей системе координат (рис. 3.27).

Рис. 3.27. Измерение диаметра вала с использованием накладного

Основным недостатком измерения наружных линейных размеров деталей с использованием накладных измерительных приборов является невозможность выявления размера описанного цилиндра, который следует сравнивать с наибольшим предельным размером объекта контроля в соответствии с его интерпретацией по ГОСТ 25346-89.

Этого недостатка удается избежать при выполнении измерений линейных размеров деталей в фиксированной системе координат при использовании станковых средств измерений (рис. 3.28).

Рис. 3.28. Измерение диаметра вала с использованием станкового

Однако при таких измерениях фактически определяется расстояние hi от базовой отсчетной плоскости прибора до точки контакта его измерительного наконечника с объектом контроля. Основным недостатком использования станковых измерительных приборов такого типа является невозможность выявления наименьшей толщины объекта контроля, которую сравнивают с наименьшим предельным размером в соответствии с его интерпретацией по ГОСТ 25346-89.

С целью устранения возможных методических погрешностей измерений можно рекомендовать применение двух методик измерений одного и того же параметра с использованием станковых и накладных средств измерений.

Дата добавления: 2015-02-05 ; просмотров: 3217 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Средства измерений

Средство измерений

  • техническое средство, предназначенное для измерений (определение по 102-ФЗ от 26.06.2008г.);
  • техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени (определение по РМГ 29-99).

Классификация средств измерений

По техническому назначению:

  • мера физической величины – cредство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью;
  • измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне;
  • измерительный преобразователь – техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи;
  • измерительная установка (измерительная машина) – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте;
  • измерительная система – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т.п. с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях;
  • измерительно-вычислительный комплекс – функционально объединенная совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи.

По степени автоматизации:

  • автоматические;
  • автоматизированные;
  • ручные.

По стандартизации средств измерений:

По положению в поверочной схеме:

  • эталоны;
  • рабочие средства измерений.

По значимости измеряемой физической величины:

  • основные средства измерений той физической величины, значение которой необходимо получить в соответствии с измерительной задачей;
  • вспомогательные средства измерений той физической величины, влияние которой на основное средство измерений или объект измерений необходимо учитывать для получения результатов измерений требуемой точности.

Источник