1.1. Средства измерений

Средства измерений– технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические свойства. От средств измерений зависит правильное определение значений измеряемых величин в процессе их измерений.

К измерительным средствам относятся: меры, калибры, измерительные приборы, измерительные преобразователи, измерительные установки, измерительные системы.

Мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера (гиря – мера массы). Меры подразделяются на однозначные и многозначные. Однозначные меры – плоскопараллельные концевые меры длины – плитки. Многозначные меры – воспроизводящие ряд одноименных физических величин различного размера (линейка с миллиметровыми делениями).

Калибры – средства измерения гладких цилиндрических, резьбовых, шпоночных и шлицевых соединений.

Измерительный прибор –средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем, когда результаты измерений выдаются отчетными устройствами приборов, которые могут быть шкальными, цифровыми, регистрирующими.

Измерительный преобразователь – средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не поддающееся непосредственному восприятию наблюдателем (индуктивный измерительный преобразователь).

Измерительные системы – совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, связанных между собой каналами связи и предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и использования в автоматических системах управления [1].

1.2. Методы измерений

Метод измерения– это совокупность правил и приемов использования средств измерений, позволяющие решить измерительную задачу.

Методы измерения разделяются на прямые и косвенные; контактные и бесконтактные (оптические, пневматические измерения).

Существуют два вида контроля изделий – дифференцированный и комплексный.

Дифференцированный (поэлементный контроль) – характеризуется измерением каждого параметра отдельно (например, контроль собственного средства диаметра, шага, половины угла профиля резьбы).

Комплексный– контроль, который позволяет оценивать годность деталей одновременно по нескольким параметрам (контроль предельными калибрами цилиндрических, резьбовых и других соединений) [2].

Методы измерений делятся на абсолютный и относительный.

Абсолютный методизмерений основывается на использовании непосредственной оценки размера при измерении (например, штангенциркулем, гладким микрометром).

Относительный метод– метод сравнения измеряемой величины с ранее известной (например, измерения с использованием индикаторной или рычажной скобы, настройка которых осуществляется по плоскопараллельным концевым мерам на номинальный размер контролируемого параметра).

Решение любой измерительной задачи предполагает выбор метода измерений (включая средство измерений), по целому ряду признаков. При выборе метода измерений необходимо обеспечить точность измерений, минимальные затраты времени и средства на их проведение. При любых измерениях обязательным условием является получение действительного значения физической величины, допустимой погрешности и определение реальной погрешности измерения, которая должна быть меньшей или равна допустимой. Значение допустимой погрешности выбирают в зависимости от цели измерения.

При измерительном контроле параметра, ограниченного двумя предельными значениями (разность наибольшего и наименьшего значений параметра называется допуском и обозначается Т), допускаемая погрешность измерения не должна превышать 1/5…1/3 допуска.

Выбор средств измерений определяется их техническими возможностями: метрологическими характеристиками и пригодностью средства измерения для контроля, рассматриваемого параметра.

При выборе СИ учитывают совокупность метрологических (цена деления, погрешность, пределы измерений, измерительное усилие), эксплуатационных и экономических показателей, к которым относятся: массовость и доступность их контроля; стоимость и надежность СИ; метод измерения; масса, габаритные размеры, рабочая нагрузка; жесткость объекта контроля, шероховатость его поверхности; режим работы.

Для гарантирования заданной или расчетной относительной погрешности измерения относительная погрешность должна быть на 25%…30%, чем погрешность измерения.

При контроле технологических процессов должны использоваться СИ с ценой деления 1/5 допуска на изготовление.