МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Департамент научно-технической политики и образования

ФГОУ ВПО «МИЧУРИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра технологии обслуживания и ремонта машин и оборудования

К.А. Манаенков, в.В. Хатунцев средства измерения универсального назначения

Учебное пособие

Мичуринск – 2007

Печатается по решению методической комиссии инженерного факультета Мичуринского ГАУ.

В учебном пособии приведены сведения по назначению, устройству, методике проверки и настройки для измерений наиболее распространенных в ремонтной практике универсальных средств измерения линейных величин. Приведены их краткие метрологические характеристики

Предназначено для студентов специальностей: 110302 - Электрификация и автоматизация сельского хозяйства 110303 – Механизация переработки сельскохозяйственной продукции, 110304 - Технология обслуживания и ремонта машин в агропромышленном комплексе. Учебное пособие можно использовать при выполнении самостоятельной работы в процессе изучения дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация», а также при подготовке к лабораторным работам.

Может быть полезно аспирантам, преподавателям и инженерно-техническим работникам при проведении исследований в области оценки качества технических изделий.

Составители - к.т.н., доцент К.А. Манаенков;

ассистент В. В. Хатунцев

Рецензент – к.т.н., доцент Д.В. Пустовалов

Введение

Эффективность производства зависит от повышения качества машин, их надежности. Дисциплина «Метрология, стандартизация и сертификация» позволяет рассматривать задачу повышения качества изготовления, эксплуатации и ремонта технологического оборудования комплексно – с позиций стандартизации, обеспечения взаимозаменяемости и контроля установленных технических требований.

Цель данного учебного пособия – выработка у будущих инженеров-механиков знаний конструкции измерительных устройств, методик их использования и метрологического обеспечения при производстве, эксплуатации и ремонте техники и оборудования.

Основными задачами пособия являются закрепление знаний, полученных студентами в процессе изучения дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация», развитие практических навыков в выборе средств измерения и контроля, а также в пользовании справочной литературой.

1 Основные метрологические понятия, определения и термины Общие положения

Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Физическая величина - характеристика одного из свойств физического объекта, общая в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальная для каждого объекта

Размер физической величины - количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу.

Единица физической величины - физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное единице, применяемая для количественного выражения однородных физических величин.

Система единиц физических величин - совокупность основных и производных единиц физических величин, образованная в соответствии с принятыми для заданной системы физическими величинами.

Установление единой Международной системы единиц позволяет отказаться от многочисленности различных единиц, имея только одну основную и кратные и дольные единицы от нее.

В таблице 1.1 приведены единицы физических величин Международной системы ГОСТ 8.417 - 81, предназначенные для использования при проведении лабораторных и практических занятий.

Основной единицей для измерения длины и линейных размеров тел в метрической системе мер служит метр (м), кратные и дольные единицы от него. В машиностроении наиболее распространенной единицей длины, в которой принято выражать размеры изделий, является миллиметр (мм), для характеристики параметров шероховатости поверхностей, точностных параметров размеров деталей применяется микрометр (мкм).

Таблица 1 - Единицы физических величин

Величина	Единица
	Наименование	Обозначение
		международное	русское
ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ
Длина	метр	m	м
Масса	килограмм	кg	кг
Время	секунда	s	с
Сила эл. тока	ампер	А	А
Термодин. темпер.	кельвин	К	К
Количество вещ-ва	моль	mо1	моль
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ
Плоский угол	радиан	rad	рад

Производные единицы СИ, имеющие специальные наименования

Величина	Единица			Выражение через единицы СИ
	Наименование	Обозначение
		международное	русское
Частота	герц	Нz	Гц	с-1
Сила	ньютон	N	Н	м с-2
Давление	паскаль	Р	Па	м-1 с-2
Энергия	джоуль	J	Дж	м2 кг с-2
Мощность	ватт	W	Вт	м2 с-3

Измерение физической величины - совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, заключающихся в сравнении измеряемой величины с ее единицей с целью получения значения этой величины в форме, наиболее удобной для использования.

Технические измерения - измерения с помощью рабочих средств измерения.

Средство измерений - техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящие и хранящие единицу физической величины, размер которой принимается неизменным в течение известного интервала времени.

Рабочее средство измерений - средство измерений, предназначенное для измерений, не связанных с передачей размера единицы другим средствам измерений.

Мера физической величины - средство измерений, предназначенное для воспроизведения и хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью.

Измерительный прибор - средство измерения, предназначенное для получения значений измеряемой величины в установленном диапазоне.

Измерительный преобразователь - техническое средство, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или сигнал измерительной информации, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований индикации или передачи и имеющее нормированные метрологические характеристики.

Датчик - конструктивно обособленный первичный измерительный преобразователь, от которого поступают сигналы измерительной информации.

Компаратор - средство сравнения, предназначенное для сличения мер однородных величин.

Индикатор - техническое средство или вещество, предназначенное для установления наличия какой-либо физической величины или определения ее порогового значения.

Метрологическая характеристика средства измерения - характеристика одного из свойств средства измерения, влияющих на результат измерений или его погрешность.

Метод измерений - прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.

Результат измерения - значение величины, полученное путем ее измерения.

Погрешность результата измерения - отклонение результата измерения (Х_изм) от действительного значения измеряемой величины (Х_действ) определяемое по формуле

Δ = Х_изм. - Х_дсйств (1.1)

Точность результата измерений • характеристика качества измерения, отражающая близость к нулю погрешности его измерения. Считается, что чем меньше погрешность измерения, тем больше его точность и наряду с термином "точность измерений" применяется термин "достоверность измерений".

Погрешность средства измерений - разность между показанием средства измерений и истинным значением измеряемой физической величины.

Точность средства измерений - характеристика качества средства измерений, отражающая близость его погрешности к нулю.

Нормальные условия измерений - условия измерений, характеризуемые совокупностью значений или областей значений влияющих величин, принимаемых за номинальные. Нормальными условиями при проверке элементов рабочих средств измерений класса 0.005 являются: относительная влажность окружающего воздуха не более 80 %; напряжение сети переменного тока (220 ± 22) В; температура 18-22°С. При измерении линейных величин нормальное значение температуры 20 °С или 293 К.