Tegenwoordig is er een groot aantal gereedschappen waarmee u verschillende soorten metingen kunt doen: lineair, gewicht, temperatuur, vermogen, enz. De apparaten verschillen in nauwkeurigheid, werkingsprincipe, doel en prijs.
Om de benodigde werkzaamheden goed uit te voeren, moet u de keuze van meetinstrumenten zorgvuldig overwegen. Ze zijn op hun beurt ook onderverdeeld in verschillende typen, afhankelijk van de beschouwde criteria.
Classificatie van instrumenten
Meetinstrumenten zijn gereedschappen en instrumenten die worden gebruikt om fysieke grootheden te meten. Voor elk van hen worden de fouten bepaald in de regelgevende documenten en technische voorschriften.
Meetinstrumenten zijn onderverdeeld in verschillende typen volgens de volgende criteria:
- view tool voor werk;
- werkprincipe;
- vergelijking met de geaccepteerde standaard;
- metrologische toepassing.
Soorten gereedschappen
De meest voorkomende soorten meetinstrumenten staan hieronder vermeld.
Measure is een meetinstrument dat wordt gebruikt om de gewenste grootte van de beschouwde fysieke hoeveelheid te reproduceren. Er wordt bijvoorbeeld een gewicht gebruikt om de benodigde massa weer te geven. Er zijn meetwaarden met één en meerdere waarden, en in sommige gevallen hele verzamelingen meetwaarden. Er is een eenduidige maat nodig om de waarde van slechts één maat weer te geven. Maatregelen met meerdere waarden worden gebruikt om verschillende maten van fysieke waarden te bepalen (ze selecteren bijvoorbeeld meetinstrumenten voor lineaire afmetingen, waarmee u zowel centimeters als millimeters kunt achterhalen).
Referentie - meet met een zeer hoge mate van nauwkeurigheid. Ze worden gebruikt om de juistheid van meetinstrumenten te controleren.
Meettransducer is een meetinstrument dat het meetinformatiesignaal in een andere vorm omzet. Dit maakt het gemakkelijker om het signaal te verzenden voor verdere verwerking en opslag. Maar het geconverteerde signaal kan niet worden waargenomen door een waarnemer zonder het gebruik van een speciaal gereedschap. Voor visualisatie moet het signaal naar het aanwijsapparaat worden verzonden. Daarom wordt de transducer meestal opgenomen in het volledige ontwerp van het meetinstrument of in combinatie ermee gebruikt.
Meetapparaat - een middel voor het doen van metingen dat wordt gebruikt omhet genereren van een signaal in een vorm die beschikbaar is voor latere visualisatie door een waarnemer. Er zijn verschillende classificaties van deze apparaten, afhankelijk van een groep factoren. Met opzet zijn ze onderverdeeld in universeel, speciaal en controle. Volgens het constructieve apparaat kunnen ze mechanisch, optisch, elektrisch en pneumatisch zijn. Afhankelijk van de mate van automatisering zijn ze onderverdeeld in gemechaniseerde, handmatige apparaten, automatisch en halfautomatisch.
Een meetinstallatie is een set gereedschappen en hulpelementen die worden gecombineerd om een specifieke functie uit te voeren. Het doel van de onderdelen van een dergelijke installatie is om informatiesignalen te genereren in een vorm die de waarnemer gemakkelijk kan waarnemen. In dit geval staat de gehele meetinstallatie meestal stil.
Meetsysteem - een set hulpmiddelen waarvan de elementen zijn verbonden door communicatiekanalen die zich in de gehele gecontroleerde ruimte bevinden. Het doel is om een of meer fysieke grootheden te meten die in de bestudeerde ruimte bestaan.
Selectiecriteria
Bij het kiezen van meetinstrumenten moet allereerst rekening worden gehouden met de nauwkeurigheid die moet worden bereikt bij het uitvoeren van werkzaamheden. Het wordt aangegeven in de regelgevende documenten of in de technische documentatie voor het onderdeel.
Bovendien moet bij het kiezen van een meetinstrument rekening worden gehouden met limietafwijkingen, evenals met methoden voor het uitvoeren van werkzaamheden en manieren om deze te beheersen.
Het belangrijkste principe van de keuze van meetinstrumenten is dat ze voldoen aan de gestelde eisen voorhet verkrijgen van betrouwbare resultaten in overeenstemming met de door de regelgeving gespecificeerde nauwkeurigheid. Daarnaast is het belangrijk om rekening te houden met materiaal- en tijdkosten: deze moeten zo minimaal mogelijk zijn.
Initiële gegevens
Voor de juiste keuze van meetinstrumenten is het noodzakelijk om initiële gegevens te hebben op de volgende punten:
- nominaal gewicht van meetwaarde;
- waarde van het verschil tussen de hoogste en laagste waarde;
- informatie over beschikbare werkomstandigheden voor metingen.
Als het nodig is om een meetsysteem te selecteren, rekening houdend met de nauwkeurigheidsfactor, is het noodzakelijk om de fout te berekenen. Het wordt berekend als de som van de fouten van alle mogelijke bronnen (meetapparatuur, waardeomzetters, normen) in overeenstemming met de wetten die voor elk van de bronnen zijn vastgesteld.
In de eerste fase worden meetinstrumenten geselecteerd op nauwkeurigheid in overeenstemming met de vereisten van het werk. Bij het selecteren van de definitieve versie wordt ook rekening gehouden met de volgende vereisten:
- Werkgebied van hoeveelheden die nodig zijn in het werkproces.
- Afmetingen van gereedschappen.
- Gereedschapsgewicht.
- Ontwerpkenmerken van het meetinstrument.
In de metrologie vereist de keuze van meetinstrumenten volgens het nauwkeurigheidscriterium de aanwezigheid van de volgende initiële gegevens:
- samenstelling van veranderlijke gereedschapsparameters;
- de waarde van de fouttolerantie van werkinstrumenten, evenals de toegestane waarden van het totaalmeetfouten;
- toegestane waarden van de kans op optreden van storingen voor de gemeten parameters;
- regels voor de verdeling van parameterafwijkingen van hun werkelijke waarden.
Gestandaardiseerde metingen
De keuze van instrumenten houdt meestal rekening met de prioriteit van gestandaardiseerde middelen voor het uitvoeren van metingen. Een gestandaardiseerd meetinstrument is zo'n instrument dat is vervaardigd volgens de voorschriften van een internationale of speciale norm voor het uitvoeren van het soort werk in kwestie.
In overeenstemming hiermee zijn de voorwaarden voor het kiezen van meetinstrumenten afhankelijk van de specialisatie van de productie waar het werk wordt uitgevoerd.
Bij de productie van massaproducten worden meestal geautomatiseerde moderne meet- en controletools gebruikt, ontworpen voor een hoge productiviteit. Bij serieproductie worden verschillende sjablonen en besturingsapparaten gebruikt, op basis waarvan vergelijkingen worden gemaakt. Bij individuele productie wordt gekozen voor universele meetinstrumenten, waarmee je verschillende soorten werkzaamheden kunt uitvoeren.
Gebruiksvoorwaarden
De keuze van meet- en regelinstrumenten wordt uitgevoerd op basis van de technische voorschriften voor de geselecteerde instrumenten onder de omstandigheden van hun normale werking en gebruik.
Normale omstandigheden zijn omstandigheden waaronder de waarden van de factoren die het resultaat beïnvloeden, kunnen worden weggelaten vanwege hun kleinheid. De beschreven voorwaarden worden meestal aangegeven in de instructies voor:meetinstrumenten of berekend tijdens hun kalibratie.
Er moet onderscheid worden gemaakt tussen bedrijfs- en grensvoorwaarden voor metingen.
Arbeidsomstandigheden worden meestal beschouwd als de voorwaarden voor het uitvoeren van metingen, waaronder de waarden van de waarden van de beïnvloedende factoren worden opgenomen in de tolerantie van de werkgebieden. In dit geval wordt het werkgebied het bereik van waarden van de grootte van de beïnvloedende factor genoemd, waarbinnen de bestaande fout normaal wordt gemaakt of de waarden van werkgereedschappen worden gewijzigd.
Grenscondities worden meestal de maximale en minimale waarden genoemd van de werkelijke en beïnvloedende grootheden die het meetinstrument kan weerstaan zonder grote schade en verslechtering van de operationele eigenschappen en kenmerken.
Bij het kiezen van meet- en regelinstrumenten voor gebruik in arbeidsomstandigheden, moet rekening worden gehouden met de relatie tussen instrumentuitlezingen en beïnvloedende hoeveelheden. Op basis hiervan is het noodzakelijk om correcties in de eindaflezingen van meetinstrumenten aan te brengen of corrigerende apparaten en instrumenten te gebruiken.
Volgens regelgevingsdocumenten worden de wijzigingen bepaald door metrologische kenmerken die zijn genormaliseerd voor arbeidsomstandigheden.
Instrumenttoewijzing
De keuze van meetinstrumenten is gebaseerd op de studie van de verschillen tussen de twee gevallen van gebruik:
- product van metingen van apparaatparameters;
- controle uitoefenen over het meten van apparaatparameters.
In het eerste geval is het tijdens het werk nodig om een waarde te bereiken die lager is dan de limietmeet fouten. In het tweede geval worden de apparaten geselecteerd op basis van de voorwaarde dat de kans op mogelijke parameterfouten niet groter mag zijn dan de toegestane waarden.
Fouten
Een van de belangrijkste criteria voor het kiezen van meetinstrumenten in de metrologie is de verhouding tussen de waarden van de limiet van de toegestane absolute fout of fout (Δ) en het tolerantieveld van de te meten waarde (D).
De verhouding moet overeenkomen met de volgende uitdrukking:
Δ ≦ 0,333 D.
De foutmarge kan worden weergegeven in relatieve termen (relatieve meetfout). In een dergelijk geval moet het kleiner zijn dan of gelijk zijn aan 33,3% van de totale waarde van het tolerantieveld, tenzij er andere speciale beperkingen zijn.
Meetfouten gespecificeerd in het reglement zijn de maximaal toelaatbare fouten. Ze omvatten alle elementen van het werk die afhankelijk kunnen zijn van de geselecteerde meetinstrumenten, het stellen van normen, temperatuurveranderingen, enz.
Selectiemethode
De methode van meetinstrumenten is onderverdeeld in drie soorten.
Geschatte methodologie wordt veel gebruikt bij de geschatte selectie van meetinstrumenten, evenals bij de controle en het onderzoek naar naleving van regelgevende, ontwerp- en technologische voorschriften. Voer hiervoor de volgende acties uit:
- De toegestane grootte van het onderdeel wordt bepaald volgens GOST.
- Mogelijke uitvoeringsfout is berekendmaten. Het wordt genomen als 25% van de totale toegestane grootte.
- Een willekeurig element van de mogelijke meetfout wordt berekend, die in bijna alle soorten metingen kan worden gedetecteerd.
- Volgens de referentietabellen wordt de keuze van de meetmethode gemaakt afhankelijk van het type onderdeel. De maximaal mogelijke fout, die een metrologische indicator is van een meetinstrument, mag het willekeurige element van de mogelijke meetfout niet overschrijden.
- De kenmerken van het geselecteerde apparaat voor metingen worden ingevoerd in de metrologische tabel.
De berekeningsmethode wordt gebruikt bij het kiezen van apparaten voor enkele en kleinschalige productie, het meten van monsterparameters met een statistische controlemethode, het uitvoeren van experimenten en ook bij het opnieuw controleren van defecte onderdelen. Het omvat de volgende actiestappen:
- De toegestane maat van het onderdeel wordt bepaald volgens GOST.
- De mogelijke meetfout wordt berekend. Bij deze methode is het voor de berekening noodzakelijk om een tabel te gebruiken met de verhouding van de mogelijke meetfout en toleranties van onderdelen.
- Het willekeurige element van de mogelijke meetfout wordt berekend, vergelijkbaar met de waarde in de vorige methode.
- Volgens de referentietabellen wordt het gereedschap geselecteerd afhankelijk van het type onderdeel.
- De kenmerken van het geselecteerde apparaat voor metingen worden ingevoerd in de metrologische tabel.
Tabulaire-methodologie wordt gebruikt bij het selecteren van meetinstrumenten voor grootschalige en massaproductie. Dede methode kan worden uitgevoerd als het werk aan de fabricage van onderdelen metingen omvat en geen controle met behulp van meters.
- De toegestane grootte van het onderdeel wordt bepaald volgens GOST, afhankelijk van de kwaliteit van de nauwkeurigheid.
- Bereken mogelijke meetfouten op basis van historische gegevens uit voorbije perioden.
- Het willekeurige element van de mogelijke meetfout wordt berekend, op dezelfde manier als de vorige waarden.
- Volgens de referentietabellen wordt het gereedschap geselecteerd afhankelijk van het type onderdeel.
- De kenmerken van het geselecteerde apparaat voor metingen worden ingevoerd in de metrologische tabel.
Zo kan worden opgemerkt dat de methoden voor het kiezen van meetinstrumenten afhankelijk zijn van het type productie waar het werk zal worden uitgevoerd.
Een keuze maken
De selectie en toewijzing van instrumenten voor metingen wordt uitgevoerd door de ontwikkelingsafdelingen:
- Regelgevende documentatie voor de parameters van de keuze van meetinstrumenten tijdens laboratoriumonderzoek, kwaliteitscontrole van vervaardigde producten, werking van reeds vervaardigde producten, zijn componenten en materialen.
- Technologische processen van productstandaardisatie, meting van de samenstellende elementen en materialen.
- Onderhoudsprojecten voor meetinstrumenten en apparatuur.
De keuze van middelen en meetmethoden volgens de beschikbare initiële gegevens wordt uitgevoerd door gekwalificeerde medewerkers. Ze moeten goed bekend zijn met de basisprincipes van fysieke metingen, met de methoden van registratie enhet gebruik van meetresultaten en fouten, evenals de principes van standaardisatie van metrologische parameters en de berekening van instrumentfouten daaruit.
Speciale arbeiders die verantwoordelijk zijn voor meetinstrumenten worden toegewezen om metingen uit te voeren tijdens het fabricageproces.
Concluderend kan worden gesteld dat de juiste keuze van meetinstrumenten uit het huidige assortiment de sleutel is tot een efficiënte productie en het verminderen van het aantal defecte producten.
