Heute gibt es eine Vielzahl von Werkzeugen, mit denen Sie Messungen unterschiedlicher Art durchführen können: linear, Gewicht, Temperatur, Leistung usw. Die Geräte unterscheiden sich in Genauigkeit, Funktionsprinzip, Zweck und Preis.
Um die anfallenden Arbeiten fachgerecht durchführen zu können, sollte man sich die Wahl der Messinstrumente genau überlegen. Auch sie wiederum werden je nach betrachteten Kriterien in mehrere Typen eingeteilt.
Klassifizierung von Instrumenten
Messinstrumente sind Werkzeuge und Instrumente, mit denen physikalische Größen gemessen werden. Für jeden von ihnen werden die in den behördlichen Dokumenten und technischen Vorschriften angegebenen Fehler ermittelt.
Messinstrumente werden nach folgenden Kriterien in verschiedene Typen eingeteilt:
- Arbeitstool anzeigen;
- Funktionsprinzip;
- Vergleich mit dem anerkannten Standard;
- metrologische Anwendung.
Arten von Werkzeugen
Die gebräuchlichsten Arten von Messgeräten sind unten aufgeführt.
Measure ist ein Messinstrument, mit dem die gewünschte Größe der betrachteten physikalischen Größe reproduziert werden kann. Beispielsweise wird ein Gewicht verwendet, um die erforderliche Masse zu reproduzieren. Es gibt einwertige und mehrwertige Maße und in manchen Fällen ganze Mengen von Maßen. Es ist ein eindeutiges Maß erforderlich, um den Wert nur einer Größe wiederzugeben. Mehrwertige Maße werden verwendet, um mehrere Größen physikalischer Werte zu bestimmen (z. B. wählen sie Messgeräte für lineare Abmessungen aus, mit denen Sie sowohl Zentimeter als auch Millimeter ermitteln können).
Referenz - misst mit sehr hoher Genauigkeit. Sie dienen zur Kontrolle der Richtigkeit von Messgeräten.
Messumformer ist ein Messinstrument, das das Messinformationssignal in eine andere Form umwandelt. Dies erleichtert die Übertragung des Signals zur weiteren Verarbeitung und Speicherung. Das umgewandelte Signal kann jedoch ohne die Verwendung eines speziellen Werkzeugs nicht von einem Beobachter wahrgenommen werden. Zur Visualisierung muss das Signal an das Anzeigegerät übertragen werden. Daher ist der Aufnehmer in der Regel in der Gesamtkonstruktion des Messwerkzeugs enth alten oder in Verbindung mit ihm verwendet.
Messgerät - ein gewöhnungsbedürftiges Mittel zur Durchführung von MessungenErzeugen eines Signals in einer Form, die für eine nachfolgende Visualisierung durch einen Beobachter verfügbar ist. Abhängig von einer Gruppe von Faktoren gibt es verschiedene Klassifizierungen dieser Geräte. Zweckmäßig sind sie in Universal, Special und Control unterteilt. Je nach konstruktiver Einrichtung können sie mechanisch, optisch, elektrisch und pneumatisch sein. Je nach Automatisierungsgrad werden sie in mechanisierte, manuelle Geräte, automatische und halbautomatische unterteilt.
Messinstallation ist eine Reihe von Werkzeugen und Hilfselementen, die kombiniert werden, um eine bestimmte Funktion auszuführen. Der Zweck der Teile einer solchen Installation besteht darin, Informationssignale in einer für den Betrachter bequem wahrnehmbaren Form zu erzeugen. In diesem Fall ist in der Regel die gesamte Messanlage stationär.
Messsystem - eine Reihe von Werkzeugen, deren Elemente durch Kommunikationskanäle verbunden sind, die sich im gesamten kontrollierten Raum befinden. Sein Zweck besteht darin, eine oder mehrere physikalische Größen zu messen, die im untersuchten Raum vorhanden sind.
Auswahlkriterien
Bei der Auswahl von Messgeräten muss zunächst die Genauigkeit berücksichtigt werden, die bei der Ausführung der Arbeiten erreicht werden muss. Es ist in den Zulassungsdokumenten oder in der technischen Dokumentation des Teils angegeben.
Darüber hinaus sollten bei der Auswahl eines Messwerkzeugs Grenzabweichungen sowie Methoden zur Ausführung von Arbeiten und Möglichkeiten zu deren Kontrolle berücksichtigt werden.
Das Hauptprinzip bei der Auswahl von Messgeräten ist ihre Übereinstimmung mit den festgelegten Anforderungen fürErzielen zuverlässiger Ergebnisse unter Einh altung der von den Vorschriften vorgeschriebenen Genauigkeit. Darüber hinaus ist es wichtig, Material- und Zeitaufwand zu berücksichtigen: Sie sollten so gering wie möglich sein.
Anfangsdaten
Für die richtige Auswahl von Messgeräten ist es notwendig, erste Daten zu folgenden Punkten zu haben:
- Nenngewicht des Messwertes;
- Wert der Differenz zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Wert;
- Informationen über verfügbare Arbeitsbedingungen für Messungen.
Wenn es notwendig ist, ein Messsystem unter Berücksichtigung des Genauigkeitsfaktors auszuwählen, muss der Fehler berechnet werden. Er errechnet sich aus der Summe der Fehler aller möglichen Quellen (Messgeräte, Messwertumformer, Normale) unter Einh altung der für die jeweilige Quelle festgelegten Gesetze.
In der ersten Phase werden Messgeräte nach Genauigkeit gemäß den Anforderungen der Arbeit ausgewählt. Bei der Auswahl der endgültigen Version werden außerdem folgende Anforderungen berücksichtigt:
- Arbeitsbereich von Mengen, die im Arbeitsprozess benötigt werden.
- Werkzeugabmessungen.
- Werkzeuggewicht.
- Konstruktive Merkmale des Messgeräts.
In der Metrologie erfordert die Auswahl von Messgeräten nach dem Kriterium der Genauigkeit das Vorhandensein folgender Ausgangsdaten:
- Zusammensetzung veränderbarer Werkzeugparameter;
- der Wert der Fehlertoleranz von Arbeitswerkzeugen sowie die zulässigen Werte der GesamtzahlMessfehler;
- zulässige Werte der Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Fehlern für die gemessenen Parameter;
- Regeln für die Verteilung von Parameterabweichungen von ihren wahren Werten.
Standardisierte Messungen
Die Auswahl der Instrumente berücksichtigt in der Regel die Priorität standardisierter Mittel zur Durchführung von Messungen. Ein genormtes Messinstrument ist ein solches Instrument, das nach den Vorschriften einer internationalen oder speziellen Norm für die Durchführung der betreffenden Art von Arbeit hergestellt wurde.
Danach hängen die Bedingungen für die Auswahl von Messgeräten von der Spezialisierung der Produktion ab, in der die Arbeiten durchgeführt werden.
In der Produktion von Massenprodukten kommen meist automatisierte moderne Mess- und Regelwerkzeuge zum Einsatz, die auf hohe Produktivität ausgelegt sind. In der Serienfertigung kommen verschiedene Vorlagen und Kontrollgeräte zum Einsatz, nach denen verglichen wird. In der Einzelfertigung werden universelle Messgeräte ausgewählt, mit denen Sie verschiedene Arten von Arbeiten ausführen können.
Nutzungsbedingungen
Die Auswahl der Mess- und Kontrollgeräte erfolgt auf der Grundlage der technischen Regeln für die ausgewählten Geräte unter den Bedingungen ihres bestimmungsgemäßen Betriebs und Gebrauchs.
Normalbedingungen sind solche Bedingungen, bei denen die Werte der das Ergebnis beeinflussenden Faktoren aufgrund ihrer Kleinheit entfallen können. Die beschriebenen Bedingungen sind normalerweise in den Anweisungen für angegebenMessgeräte oder bei deren Kalibrierung berechnet.
Bei Messungen ist zwischen Betriebs- und Grenzbedingungen zu unterscheiden.
Arbeitsbedingungen werden üblicherweise als Bedingungen für die Durchführung von Messungen angesehen, unter denen die Werte der Werte der Einflussfaktoren in die Toleranz der Arbeitsbereiche einbezogen werden. Als Arbeitsbereich wird in diesem Fall der Wertebereich der Größe des Einflussfaktors bezeichnet, innerhalb dessen der vorhandene Fehler normalisiert oder die Werte von Arbeitswerkzeugen geändert werden.
Grenzbedingungen werden üblicherweise die Maximal- und Minimalwerte der Ist- und Einflussgrößen genannt, denen das Messgerät ohne größere Beschädigung und Verschlechterung seiner Betriebseigenschaften und Eigenschaften standh alten kann.
Bei der Auswahl von Mess- und Kontrollinstrumenten für den Einsatz unter Arbeitsbedingungen sollte der Zusammenhang zwischen Instrumentenanzeigen und Einflussgrößen berücksichtigt werden. Auf dieser Grundlage ist es notwendig, Korrekturen in die endgültigen Messwerte von Messgeräten einzuführen oder Korrekturgeräte und -instrumente zu verwenden.
Gemäß behördlichen Dokumenten werden die Änderungen durch messtechnische Merkmale bestimmt, die für Arbeitsplatzbedingungen normalisiert sind.
Instrumentenzuordnung
Die Wahl der Messinstrumente basiert auf der Untersuchung der Unterschiede zwischen den beiden Anwendungsfällen:
- Messprodukt von Geräteparametern;
- Ausübung der Kontrolle über die Messung von Geräteparametern.
Im ersten Fall muss während der Arbeit ein Wert unter dem Grenzwert erreicht werdenMessfehler. Im zweiten Fall werden die Geräte nach der Bedingung ausgewählt, dass die Wahrscheinlichkeit möglicher Parameterfehler die zulässigen Werte nicht überschreiten soll.
Fehler
Eines der Hauptkriterien für die Auswahl von Messgeräten in der Metrologie ist das Verhältnis der Werte der Grenze des zulässigen absoluten Fehlers oder Fehlers (Δ) und des Toleranzfelds des zu messenden Werts (D).
Das Verhältnis muss folgendem Ausdruck entsprechen:
Δ ≦ 0,333 D.
Die Fehlerspanne kann relativ dargestellt werden (relativer Messfehler). In einem solchen Fall muss er kleiner oder gleich 33,3 % des Gesamtwerts des Toleranzfelds sein, sofern keine anderen besonderen Einschränkungen bestehen.
Die in den Vorschriften angegebenen Messfehler sind die maximal zulässigen Fehler. Sie umfassen alle Arbeitsschritte, die von den gewählten Messwerkzeugen, der Normierung, Temperaturänderungen usw. abhängen können.
Auswahlmethode
Die Methode der Messgeräte wird in drei Typen unterteilt.
Annäherungsmethoden werden häufig bei der ungefähren Auswahl von Messinstrumenten sowie bei der Kontrolle und Prüfung auf Einh altung gesetzlicher, gest alterischer und technologischer Vorschriften verwendet. Führen Sie dazu die folgenden Aktionen aus:
- Die zulässige Größe des Teils wird nach GOST bestimmt.
- Möglicher Ausführungsfehler wird berechnetMessungen. Es wird als 25 % der zulässigen Gesamtgröße angenommen.
- Errechnet wird ein zufälliger Anteil des möglichen Messfehlers, der bei fast allen Arten von Messungen festgestellt werden kann.
- Nach den Referenztabellen erfolgt die Auswahl der Messmittel in Abhängigkeit von der Art des Teils. Der maximal mögliche Fehler, der ein messtechnischer Indikator für jedes Messgerät ist, sollte den zufälligen Anteil des möglichen Messfehlers nicht überschreiten.
- Die Eigenschaften des ausgewählten Geräts für Messungen werden in die metrologische Tabelle eingetragen.
Die Berechnungsmethode wird angewendet bei der Auswahl von Geräten für die Einzel- und Kleinserienfertigung, der Messung von Stichprobenparametern mit einem statistischen Kontrollverfahren, der Durchführung von Experimenten sowie der Nachprüfung defekter Teile. Es umfasst die folgenden Aktionsschritte:
- Die zulässige Größe des Teils wird gemäß GOST bestimmt.
- Der mögliche Messfehler wird berechnet. Bei dieser Methode muss für die Berechnung eine Tabelle mit dem Verhältnis der möglichen Messfehler und Toleranzen der Teile verwendet werden.
- Der Zufallsanteil des möglichen Messfehlers wird berechnet, ähnlich wie bei der vorherigen Methode.
- Laut den Referenztabellen wird das Werkzeug je nach Art des Teils ausgewählt.
- Die Eigenschaften des ausgewählten Geräts für Messungen werden in die metrologische Tabelle eingetragen.
Die tabellarische Methodik wird bei der Auswahl von Messwerkzeugen für die Großserien- und Massenproduktion verwendet. DasDas Verfahren kann durchgeführt werden, wenn die Arbeit zur Herstellung von Teilen Messungen und keine Kontrolle mit Lehren umfasst.
- Die zulässige Größe des Teils wird nach GOST bestimmt, abhängig von der Qualität der Genauigkeit.
- Berechnen Sie mögliche Messfehler basierend auf historischen Daten vergangener Perioden.
- Der Zufallsanteil des möglichen Messfehlers wird analog zu den vorherigen Werten berechnet.
- Laut den Referenztabellen wird das Werkzeug je nach Art des Teils ausgewählt.
- Die Eigenschaften des ausgewählten Geräts für Messungen werden in die metrologische Tabelle eingetragen.
Daher ist festzustellen, dass die Methoden zur Auswahl von Messgeräten von der Art der Produktion abhängen, in der die Arbeit ausgeführt wird.
Auswahl treffen
Die Auswahl und Zuordnung der Messinstrumente erfolgt durch die Entwicklungsabteilungen:
- Regulatorische Dokumentation für die Parameter der Auswahl von Messgeräten während der Laborforschung, Qualitätskontrolle von hergestellten Produkten, Betrieb von bereits hergestellten Produkten, ihrer Komponenten und Materialien.
- Technologische Prozesse der Produktstandardisierung, Messung seiner Bestandteile und Materialien.
- Wartungsprojekte für Messgeräte und Geräte.
Die Auswahl der Messmittel und -methoden nach den vorliegenden Ausgangsdaten erfolgt durch qualifizierte Mitarbeiter. Sie sollten mit den Grundlagen der physikalischen Messung, mit den Methoden der Registrierung unddie Verwendung von Messergebnissen und Fehlern sowie die Prinzipien der Standardisierung metrologischer Parameter und die Berechnung von Instrumentenfehlern daraus.
Messgeräteverantwortliche werden beauftragt, Messungen während des Fertigungsprozesses durchzuführen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die richtige Auswahl der Messgeräte aus dem heute verfügbaren Sortiment der Schlüssel zu einer effizienten Produktion und zur Reduzierung der Anzahl fehlerhafter Produkte ist.
