Общие сведения. 2. А.Г. Сергеев. Метрология и метрологическое обеспечение

Тема: ВЫБОР МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

Литература:

1. А.Г.Сергеев, В.В. Терегеря. Метрология, стандартизация и сертификация. М., ЮРАЙТ, 2010г.

2. А.Г. Сергеев. Метрология и метрологическое обеспечение. М., Высшее образование, 2008г.

Лабораторная работа № 1

ВЫБОР МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

Цель работы:

- учебная - получить навыки работы с нормативными документами для выбора методов и средств измерений линейных размеров;

- практическая - выбрать для измерения линейных размеров детали, выданной руководителем в соответствии с номером подгруппы, соответствующие универсальные измерительные средства и ука­зать их метрологические характеристики.

Общие сведения

1,1.Условия, определяющие выбор измерительных средств

В отраслях машиностроения и приборостроения, а также при ремон­те до 70...80% всех видов измерений составляют линейные измерения. Любой линейный размер может быть измерен различными измерительны­ми средствами, обеспечивающими разную точность измерения. В каждом конкретном случае точность измерения зависит от принципа действия, конструкции и точности изготовления измерительного прибора, а также от условий его настройки и применения.

Требуемая точность измерения может быть получена только при правильном выборе средств, условий и методики измерения, качественной подготовке их к работе и правильному их использованию.

Выбор средств измерения осуществляют с учетом метрологических и экономических факторов. При выполнении производственных измере­ний в первую очередь учитывают следующие метрологические характери­стики приборов: пределы измерений, измерительное усилие, диапазон по­казаний шкалы, цену деления, чувствительность, погрешность измерения. При этом следует помнить, что показателем точности приборов, изме­ряющих линейные размеры, является предельная абсолютная погрешность измерения, которая выражается в микрометрах. К экономическим показа­телям относятся: стоимость и надежность измерительных средств; метод измерения; время, затрачиваемое на установку, настройку и сам процесс измерения; а также необходимая квалификация контролера и оператора.

Выбор средств измерения зависит от характера и массовости произ­водства (годовой программы выпуска).

Например, в массовом производстве с отработанным технологиче­ским процессом, включая контрольные операции, используют высокопро­изводительные механизированные и автоматизированные средства измерения и контроля. Универсальные измерительные средства применяются преимущественно для наладки оборудования.

В серийном производстве основными средствами контроля должны быть жесткие предельные калибры, шаблоны, специальные контрольные приспособления. Возможно применение универсальных средств измерения.

В мелкосерийном и индивидуальном производствах основными яв­ляются универсальные средства измерения, поскольку другие организаци­онно и экономически применять невыгодно: неэффективно будут исполь­зоваться специальные контрольные приспособления или потребуется большое количество калибров различных типов размеров.

При выборе и назначении средств измерения необходимо одновре­менно стремиться к более жесткому ограничению действительных разме­ров предельными размерами, предписанными стандартами, и к возможно большему расширению производственных допусков, остающихся за выче­том погрешности измерения.

В практике метрологического обеспечения производства существует правило "средство измерения должно быть оптимальным", т.е. одинаково нецелесообразно назначать излишне точный прибор и прибор с малой точностью. В первом случае это обусловлено экономическими потерями, вызванными использованием более дорогих, как правило, СИ, требующих более дорогих методик и средств их поверки (калибровки). Во втором случае потери будут создаваться более высоким уровнем брака.

Правильность выбора измерительного средства определяется отно­шением величины погрешности измерения, к величине допуска на обра­ботку в процентах, поскольку действительный размер - это размер, уста­новленный измерением с допустимой погрешностью.

Выбор измерительных средств с учетом допускаемых погрешностей измерений до 500 мм регламентирует ГОСТ 8.051-81. Допускаемые значе­ния случайной погрешности измерения приняты при доверительной веро­ятности 0,954 (±2 σ, где σ - среднее квадратическое отклонение погрешно­сти измерения), исходя из предположения, что закон распределения по­грешностей - нормальный. Случайная составляющая может быть умень­шена за счет многократности наблюдений, при которых она уменьшается в раз, где n - число наблюдений.

Значения предельных погрешностей измерений выбираемых средств измерений (СИ) приведены в РД 50-98-86. Для оценки пригодности выби­раемого средства измерения сопоставляют величину наибольшей предель­ной погрешности измерения СИ со случайной составляющей погрешности измерения. Если наибольшая предельная погрешность измерения выбран­ного средства измерения не превышает случайной составляющей погрешности измерения при оценке годности данного размера, то данное средст­во можно применить для заданного измерения.

1.2. Нормальные условия измерений

Реальные условия выполнения линейных измерений, как правило, не совпадают с нормальными условиями, которые должны обеспечиваться с целью исключения дополнительных погрешностей.

Нормальные условия выполнения линейных измерений регламенти­рует ГОСТ 8.050-73: температура окружающей среды 20°С; атмосферное давление 101324,72Па (760 мм рт.ст.); относительная влажность воздуха 58% и др., по которым приводятся допускаемые от них отклонения.