Основные понятия и определения. 2. Измерение в промышленности

Литература

1. Марков Н.Н., Ганевский Г.М. Конструкция, расчет и эксплуатация контрольно-измерительных инструментов и приборов. М. Машиностроение, 1993 г.

2. Измерение в промышленности. Справочное издание. В 3-х томах. Под ред. Профоса П. – М., Металлургия, 1990 г.

3. ВС и Ти. Под редакцией Якушева А. И.. М., Машиностроение, 1986 г.

4. Основы метрологии и технические измерения. А.С. Васильев. М., Машиностроение, 1980 г.

5. Иванов А.Г. Измерительные приборы в машиностроении. Учебное пособие для вузов. – М.: Стандарты, 1987 г. – 496 с.

6. МС и С. Учебник для вузов / Я.М. Радкевич и др. / М., В.Ш., 2004 г.

Лекция 1

Современное машиностроение можно охарактеризовать как взаимозаменяемое производство, отличающееся высокой производительностью и точностью изготовления.

Эти возможности взаимозаменяемого производства обеспечиваются как наличием соответствующей документации, станков, приспособлений и режущего инструмента, так и наличием соответствующих измерительных средств, обеспечивающих измерение с необходимой точностью в разных местах, разными операторами, с заданной производительностью.

Основным видом измерений, осуществляемых в машиностроении, является измерение линейных и угловых размеров.

В машиностроении 90 – 95 % всех измерений приходится на измерение линейных размеров.

Основной задачей при создании новых и модернизации существующих измерительных средств должно быть повышение качества и эффективности современного производства.

Слово «метр» является французским словом, metre от греческого metron, что означает мера.

Метр – это длина пути, проходимого светом в вакууме за 1/299792458 долю секунды.

Слово «градус» латинского происхождения и означает «ступень».

Под техническими измерениями обычно принято понимать измерение линейных и угловых величин.

Основные понятия и определения

Измерение – процесс сравнения фактической величины с некоторым ее значением, принятым за единицу. Единицы фактической величины установлены соответствующими документами. Например: единицей измерения принят метр, а также используют меньшие единицы как часть от метра. Поэтому когда мы измеряем длину какой-то детали с помощью масштабной линейки, мы сравниваем ее длину с длиной нанесенных на линейках делений.

Контроль – разновидность измерения, когда в результате процесса сравнения устанавливают соответствие объекта контроля заданным предельным значением фактической величины.

Результаты контроля не выдаются в виде значения фактической величины, а чаще всего дается информация о годности и негодности контролируемого объекта или параметра, а иногда по результатам контроля предпринимаются какие-либо действия по управлению процессом производства или выдаются команды на разделение контролируемых объектов на размерные группы в процессах определенных значений или разделение контролируемых деталей на группы годности (годные и брак).

Чаще всего, когда измерение проводят с целью контроля, находят значение измеряемого размера, затем сравнивают с допускаемыми наибольшими и наименьшими значениями и определяют годность или негодность детали.

Всю совокупность средств измерения (линейных и угловых величин) в машиностроении можно разделить на:

- меры;

- измерительные приборы.

Грубая ошибка, когда говорят «мерительный инструмент или прибор», поскольку с помощью технических средств не «меряют», а измеряют.

Не измерительный инструмент, а средство измерения или измерительный прибор.

Мерой называют средство измерения, предназначенное для воспроизведения фактической величины заданного размера. Например: килограммовая гиря является мерой воспроизведения массы (веса) в 1 кг.

Слово воспроизведение означает, что если мы будем использовать меру, то мы всегда «воспроизводим» значение размера, который на ней указан.

Измерительным прибором называют средство измерения, предназначенное для выработки измерительной информации. Другими словами, прибор должен выдавать информацию о значении измерительного размера. Это может быть или шкала со стрелкой или цифровое отсчетное устройство, или записывающее устройство.

В связи с созданием современных производственных процессов, разработкой сложных машин и агрегатов, оснащенных большим числом функциональных узлов, возникает необходимость не только раздельного измерения в какой-то последовательности отдельных значений фактической величины (размеры, параметры тока, температура), но одновременно измерять комплекс различных физических величин, которые в сумме характеризуют состояние объекта в целом.

Например, для определения состояния точности изготовления при определенном техническом процессе необходимо одновременно измерять работу целого ряда оборудования, реализующего этот процесс; контролировать состояние инструмента, наличие заготовок, режимы и точность обработки и т.д.

Измерение этих величин необходимо осуществлять одновременно, потому что только комплексу данных можно сделать заключение об общем состоянии технического процесса в каждый момент времени.

В связи с этим возникает необходимость в объединении целого ряда однородных и неоднородных средств измерения в единую систему. При этом имеется в виду, что объединенная система имеет возможность вызывать объединенный сигнал о состоянии контролируемого объекта, а иногда и о состоянии отдельных входящих в него компонентов. Вот такое объединение различных измерительных средств в единую систему и получило название измерительная система.

Информационно-измерительной системой называют совокупность функционально объединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических средств для получения измерительной информации, ее преобразования, обработки с целью передачи потребителю в определенном виде либо эту измерительную информацию используют для выполнения функции контроля, диагностики, распознавания образа.

В машиностроении в качестве информационно-измерительной системы может быть комплект приборов и вспомогательных устройств, объединенных в единую систему для контроля состояния работы, например, в цехе гальванического покрытия. Эта система должна включать приборы для измерения концентрации состава, температуры, времени протекания процесса и т.д., а также вычислительную технику, осуществляющую не только обработку результатов измерения, но и управление производственным процессом по результатам измерения с выдачей сигнала о состоянии производства.

Таким образом, если проводить классификацию измерительных средств по принципиальным признакам, то эти средства измерения целесообразно разделить на:

- меры;

- измерительные приборы, которые могут применяться в отдельности или объединяться в комплексы для создания информационно-измерительных систем.

Действительный размер – это размер, установленный измерением с допускаемой погрешностью. Это понятие означает, что если необходимо определить годность размера у какой-либо детали, то естественно, что этот размер необходимо измерить определенным средством измерения и при таких условиях, чтобы погрешность измерения была в заданных пределах, т.е. не превышала определенных значений, установленных специальным документом.

В зависимости от области их применения измерительные средства подразделяют на:

- универсальные;

- специальные приборы и меры.

Универсальными называют средства измерения, предназначенные для измерения длин или углов в определенном диапазоне размеров вне зависимости от конфигурации измеряемого объекта.

(прибор для измерения угла – угломер и он может измерять угол у любой детали, то он будет универсальным).

Приборами специального назначения называют приборы, предназначенные для измерения деталей определенной конфигурации или для измерения определенного параметра деталей.

(приборы для измерения параметров зубчатых колес, резьбы и т.д., шагомер, биенимер, тангенциальный зубомер и т.д.)