Ma már számos eszköz létezik, amelyekkel különböző típusú méréseket végezhet: lineáris, tömeg, hőmérséklet, teljesítmény stb. Az eszközök pontosságban, működési elvben, célban és árban különböznek egymástól.
A szükséges munka megfelelő elvégzése érdekében alaposan meg kell fontolnia a mérőműszerek kiválasztását. Ezeket pedig a figyelembe vett kritériumoktól függően több típusra osztják.
Műszerek osztályozása
A mérőműszerek olyan eszközök és műszerek, amelyeket fizikai mennyiségek mérésére használnak. Mindegyiknél meghatározásra kerülnek a szabályozó dokumentumokban és műszaki előírásokban meghatározott hibák.
A mérőműszerek különböző típusokra oszthatók a következő kritériumok szerint:
- nézet eszköz a munkához;
- működési elv;
- összehasonlítás az elfogadott szabvánnyal;
- metrológiai alkalmazás.
Eszköztípusok
Az alábbiakban felsoroljuk a leggyakoribb mérőműszer-típusokat.
A mérés egy mérőműszer, amelyet a vizsgált fizikai mennyiség kívánt méretének reprodukálására használnak. Például egy súlyt használnak a szükséges tömeg reprodukálására. Léteznek egyértékű és többértékű mérőszámok, és esetenként egész mértékegységek. Egyértelmű mérésre van szükség ahhoz, hogy csak egy méret értékét reprodukáljuk. A többértékű mérések a fizikai értékek többféle méretének meghatározására szolgálnak (például lineáris méretekhez mérőműszereket választanak ki, amelyekkel a centimétert és a millimétert is megtudhatja).
Referencia – nagyon nagy pontosságú mérések. A mérőműszerek helyességének ellenőrzésére szolgálnak.
A mérőátalakító egy olyan mérőműszer, amely a mérési információs jelet más formává alakítja. Ez megkönnyíti a jel továbbítását további feldolgozásra és tárolásra. De az átalakított jelet a megfigyelő nem érzékeli speciális eszköz használata nélkül. A megjelenítéshez a jelet továbbítani kell a jelzőkészülékhez. Ezért a jelátalakító általában a mérőműszer teljes kialakításában szerepel, vagy azzal együtt használatos.
Mérőeszköz - a mérések végzésének szokásos eszközejel generálása olyan formában, amely a megfigyelő általi későbbi vizualizációhoz elérhető. A tényezők csoportjától függően ezeknek az eszközöknek különböző osztályozása van. Céljuk szerint univerzálisra, speciálisra és vezérlőre oszthatók. Konstrukciós eszköz szerint lehetnek mechanikusak, optikaiak, elektromosak és pneumatikusak. Az automatizáltság foka szerint gépesített, kézi eszközökre, automata és félautomata eszközökre oszthatók.
A mérőtelepítés szerszámok és segédelemek összessége, amelyek egy adott funkció végrehajtására kombinálódnak. Az ilyen installáció részeinek célja információs jelek generálása olyan formában, amelyet a megfigyelő számára kényelmesen észlelhet. Ebben az esetben a teljes mérőberendezés általában álló helyzetben van.
Mérőrendszer - olyan eszközkészlet, amelynek elemeit kommunikációs csatornák kötik össze a teljes ellenőrzött téren belül. Célja a vizsgált térben létező egy vagy több fizikai mennyiség mérése.
Kiválasztási kritériumok
A mérőműszerek kiválasztásakor mindenekelőtt azt a pontosságot kell figyelembe venni, amelyet a munkavégzés során el kell érni. Fel van tüntetve a szabályozási dokumentumokban vagy az alkatrész műszaki dokumentációjában.
Ezenkívül a mérési eszköz kiválasztásakor figyelembe kell venni a határeltéréseket, valamint a munkavégzés módszereit és azok ellenőrzésének módjait.
A mérőműszerek kiválasztásának fő elve az, hogy megfelelnek-e a mérőeszközökre vonatkozó követelményeknek.megbízható eredmények elérése az előírásokban meghatározott pontossággal. Emellett fontos figyelembe venni az anyag- és időköltségeket is: ezek a lehető legkisebbek legyenek.
Kiinduló adatok
A mérőműszerek helyes megválasztásához a következő pontokra van szükség kezdeti adatokkal:
- mérési érték névleges súlya;
- a legmagasabb és legalacsonyabb érték közötti különbség értéke;
- információ a mérésekhez elérhető munkakörülményekről.
Ha szükséges a mérési rendszer kiválasztása a pontossági tényező figyelembe vételével, akkor szükséges a hiba kiszámítása. Az összes lehetséges forrás (mérőeszközök, értékátalakítók, szabványok) hibáinak összegeként kerül kiszámításra az egyes forrásokra megállapított törvények szerint.
Az első szakaszban a mérőműszereket a munka követelményeinek megfelelően választják ki a pontosság érdekében. A végleges verzió kiválasztásakor a következő követelményeket is figyelembe kell venni:
- A munkafolyamat során szükséges mennyiségek munkaterülete.
- Eszközök méretei.
- Szerszámsúly.
- A mérőműszer tervezési jellemzői.
A metrológiában a mérőműszerek pontossági kritérium szerinti kiválasztásához a következő kezdeti adatok megléte szükséges:
- változtatható szerszámparaméterek összetétele;
- a munkaszerszámok hibatűrésének értéke, valamint az összérték megengedett értékeimérési hibák;
- a mért paraméterek meghibásodási valószínűségének megengedett értékei;
- szabályok a paraméterek valós értékétől való eltéréseinek eloszlására.
Szabványos méretek
A műszerek kiválasztása általában figyelembe veszi a szabványosított mérési eszközök prioritását. Szabványos mérőműszer az a műszer, amelyet az adott munkatípus elvégzésére vonatkozó nemzetközi vagy speciális szabvány előírásai szerint gyártottak.
Ennek megfelelően a mérőműszerek kiválasztásának feltételei a munkát végző gyártás szakterületétől függenek.
A tömegtermékek gyártása során általában automatizált modern mérő- és vezérlőeszközöket használnak, amelyeket a magas termelékenységre terveztek. A sorozatgyártásban különféle sablonokat és vezérlő eszközöket használnak, amelyek alapján összehasonlítást végeznek. Az egyedi gyártás során univerzális mérőműszereket választanak, amelyekkel különféle típusú munkákat végezhet.
Felhasználási feltételek
A mérő- és ellenőrző műszerek kiválasztása a kiválasztott műszerekre vonatkozó műszaki előírások alapján történik, normál működésük és használatuk körülményei között.
A normál körülmények olyan állapotok, amelyek mellett az eredményt befolyásoló tényezők értékei kicsiségük miatt elhagyhatók. A leírt feltételeket általában a vonatkozó utasítások jelzikmérőműszerek vagy kalibrálásuk során számított.
Különbséget kell tenni az üzemi és a mérési határfeltételek között.
A munkakörülményeket általában a mérések elvégzésének feltételeinek tekintik, amelyek mellett a befolyásoló tényezők értékeinek értékeit beszámítják a munkaterületek tűrésébe. Ebben az esetben a munkaterületet a befolyásoló tényező nagyságának értéktartományának nevezzük, amelyen belül a fennálló hiba normalizálódik, vagy a munkaeszközök értékei megváltoznak.
Határfeltételeknek szokás nevezni azoknak a tényleges és befolyásoló mennyiségeknek a maximális és minimális értékét, amelyeket a mérőműszer komolyabb károsodás, valamint működési tulajdonságainak és jellemzőinek romlása nélkül elvisel.
A munkakörülmények között használható mérő- és ellenőrző műszerek kiválasztásakor figyelembe kell venni a műszer leolvasási és a befolyásoló mennyiségek közötti kapcsolatot. Ennek alapján szükséges korrekciókat bevezetni a mérőműszerek végleolvasásaiba, vagy korrekciós eszközöket és műszereket alkalmazni.
A szabályozási dokumentumok szerint a módosításokat a munkahelyi körülményekre normalizált metrológiai jellemzők határozzák meg.
Hangszerkiosztás
A mérőeszközök kiválasztása a két felhasználási eset közötti különbségek tanulmányozásán alapul:
- készülékparaméterek mérési eredménye;
- szabályozás gyakorlása az eszközparaméterek mérése felett.
Az első esetben a munka során a határértéknél kisebb értéket kell elérnimérési hibák. A második esetben az eszközöket azzal a feltétellel választják ki, hogy az esetleges paraméterhibák valószínűsége ne legyen nagyobb, mint a megengedett értékek.
Hibák
A mérőműszerek kiválasztásának egyik fő kritériuma a metrológiában a megengedett abszolút hiba vagy hiba határértékének (Δ) és a mérendő érték tűrésmezőjének (D) aránya.
Az aránynak meg kell felelnie a következő kifejezésnek:
Δ ≦ 0,333 D.
A hibahatár relatív módon (relatív mérési hiba) ábrázolható. Ebben az esetben a tűrésmező teljes értékének 33,3%-ánál kisebbnek vagy azzal egyenlőnek kell lennie, hacsak nincsenek más speciális korlátozások.
A szabályzatban meghatározott mérési hibák a megengedett legnagyobb hibák. Tartalmaznak minden olyan munkaelemet, amely a kiválasztott mérőeszközöktől, szabványok beállításától, hőmérsékletváltozásoktól stb. függhet.
Kiválasztási módszer
A mérőműszerek módszere három típusra oszlik.
A hozzávetőleges módszertant széles körben alkalmazzák a mérési eszközök hozzávetőleges kiválasztásánál, valamint a szabályozási, tervezési és technológiai előírásoknak való megfelelés ellenőrzésében és vizsgálatában. Ehhez hajtsa végre a következő műveleteket:
- Az alkatrész megengedett mérete a GOST szerint van meghatározva.
- A lehetséges végrehajtási hiba kiszámítása megtörténtmérések. Ez a teljes megengedett méret 25%-a.
- A lehetséges mérési hiba véletlenszerű eleme kerül kiszámításra, amely szinte minden típusú mérésnél kimutatható.
- A referenciatáblázatok szerint a mérési eszközök kiválasztása az alkatrész típusától függően történik. A lehetséges legnagyobb hiba, amely bármely mérőeszköz metrológiai mutatója, nem haladhatja meg a lehetséges mérési hiba véletlenszerű elemét.
- A mérésekhez kiválasztott eszköz jellemzőit a metrológiai táblázat tartalmazza.
A számítási módszert egyedi és kisüzemi gyártású készülékek kiválasztásánál, mintaparaméterek statisztikai ellenőrzési módszerrel történő mérésénél, kísérletezésnél, valamint a hibás alkatrészek újraellenőrzésekor alkalmazzuk. A következő műveleti lépéseket tartalmazza:
- Az alkatrész megengedett mérete a GOST szerint van meghatározva.
- A lehetséges mérési hiba kiszámítása megtörtént. Ennél a módszernél a számításhoz egy táblázatot kell használni a lehetséges mérési hibák és az alkatrészek tűréseinek arányáról.
- A lehetséges mérési hiba véletlenszerű elemét az előző módszerhez hasonlóan számítjuk ki.
- A referenciatáblázatok szerint a szerszám kiválasztása az alkatrész típusától függően történik.
- A mérésekhez kiválasztott eszköz jellemzőit a metrológiai táblázat tartalmazza.
A nagy volumenű és tömeggyártáshoz szükséges mérőeszközök kiválasztásakor táblázatos módszert alkalmaznak. Aa módszer akkor hajtható végre, ha az alkatrészek gyártásával kapcsolatos munka méréseket tartalmaz, és nem mérőeszközökkel történő ellenőrzést.
- Az alkatrész megengedett méretét a GOST szerint határozzuk meg, a pontosság minőségétől függően.
- A lehetséges mérési hiba kiszámítása az elmúlt időszakok korábbi adatai alapján.
- A lehetséges mérési hiba véletlenszerű eleme az előző értékekhez hasonlóan kiszámításra kerül.
- A referenciatáblázatok szerint a szerszám kiválasztása az alkatrész típusától függően történik.
- A mérésekhez kiválasztott eszköz jellemzőit a metrológiai táblázat tartalmazza.
Így megjegyezhető, hogy a mérőműszerek kiválasztásának módszerei a munkavégzés helyétől függenek.
Választás
A mérésekhez szükséges műszerek kiválasztását és hozzárendelését a fejlesztési osztályok végzik:
- Szabályozási dokumentáció a laboratóriumi kutatások során a mérőműszerek kiválasztásának paramétereihez, a gyártott termékek minőségellenőrzéséhez, a már gyártott termékek üzemeltetéséhez, annak alkatrészeihez és anyagaihoz.
- Termékszabványosítás technológiai folyamatai, alkotóelemeinek és anyagainak mérése.
- Mérőműszerek és berendezések karbantartási projektjei.
A mérési eszközök és módszerek kiválasztását a rendelkezésre álló kiindulási adatok alapján szakképzett munkatársak végzik. Jól ismerjék a fizikai mérések alapjait, a regisztráció módszereit ésa mérési eredmények és hibák felhasználása, valamint a metrológiai paraméterek szabványosításának elvei és az ezekből a műszerhibák számítása.
A mérőműszerekért felelős speciális munkásokat bízzák meg a mérések elvégzésével a gyártási folyamat során.
Összegezve elmondható, hogy a ma elérhető kínálatból a megfelelő mérőműszerek kiválasztása a hatékony gyártás és a hibás termékek számának csökkentésének kulcsa.
