Измеряемые параметры объем измерений методы и средства измерения стен кратко

Обновлено: 05.07.2024

Методы обработки равноточных и неравноточных измерений несколько отличаются. Поэтому перед тем как начать обработку ряда измерений, обязательно нужно проверить, равноточные измерения или нет.

Это осуществляется с помощью статистической процедуры проверки по критерию согласия Фишера.

2. По числу измерений — однократные и многократные измерения.

Однократное измерение— измерение, произведенное один раз.

Многократное измерение— измерение одного размера величины, результат этого измерения получают из нескольких последующих однократных измерений (отсчетов).

Сколько нужно произвести измерений чтобы считать что мы произвели многократные измерения? Точно на это никто не ответит. Но мы знаем, что при помощи таблиц статистических распределений ряд измерений может быть исследован по правилам математической статистики при числе измерений п ≥ 4 . Поэтому считается, что измерение можно считать многократным при числе измерений не менее 4.

Во многих случаях, особенно в быту, производятся чаще всего однократные измерения. Как пример, измерение времени по часам как правило делают однократно. Однако при некоторых измерениях для убеждения в правильности результата однократного измерения может быть недостаточно. Поэтому часто и в быту рекомендуется проводить не одно, а несколько измерений. Например, ввиду нестабильности артериального давления человека при его контроле целесообразно проводить два или три измерения и за результат принимать их медиану. От многократных измерений двукратные и трехкратные измерения отличаются тем, что их точность не имеет смысла оценивать статистическими методами.

3. По характеру изменения измеряемой величины — статические и динамические измерения.

Динамическое измерение— измерение величины, размер которой изменяется с течением времени. Быстрое изменение размера измеряемой величины требует ее измерения с точнейшим определением момента времени. Например, измерение расстояния до уровня поверхности Земли с воздушного шара или измерение постоянного напряжения электрического тока. По существу динамическое измерение является измерением функциональной зависимости измеряемой величины от времени.

Статическое измерение— измерение величины, которая принимается в соответствии с поставленной измерительной задачей за неизменяющуюся на протяжении периода измерения. Например, измерение линейного размера изготовленного изделия при нормальной температуре можно считать статическим, поскольку колебания температуры в цехе на уровне десятых долей градуса вносят погрешность измерений не более 10 мкм/м, несущественную по сравнению с погрешностью изготовления детали. Поэтому в этой измерительной задаче можно считать измеряемую величину неизменной. При калибровке штриховой меры длины на государственном первичном эталоне термостатирование обеспечивает стабильность поддержания температуры на уровне 0,005 °С. Такие колебания температуры обусловливают в тысячу раз меньшую погрешность измерений — не более 0,01 мкм/м. Но в данной измерительной задаче она является существенной, и учет изменений температуры в процессе измерений становится условием обеспечения требуемой точности измерений. Поэтому эти измерения следует проводить по методике динамических измерений.

4. По цели измерения — технические и метрологические измерения.

Технические измерения— измерения с целью получения информациио свойствах материальных объектов, процессов и явлений окружающего мира.

Их производят, как пример, для контроля и управления экспериментальными разработками, контроля технологических параметров продукции или всевозможных производственных процессов, управления транспортными потоками, в медицине при постановке диагноза и лечении, контроля состояния экологии и др.

Технические измерения проводят, как правило, при помощи рабочих средств измерений. Однако нередко к проведению особо точных и ответственных уникальных измерительных экспериментов привлекают эталоны.

Метрологические измерения— измерения для реализации единства и необходимой точности технических измерений.

• воспроизведение единиц и шкал физических величин первичными эталонами и передачу их размеров менее точным эталонам;

• калибровку средств измерений;

• измерения, производимые при калибровке или поверке средств измерений;

• другие измерения, выполняемые с этой целью (например, измерения при взаимных сличениях эталонов одинакового уровня точности) или удовлетворения других внутренних потребностей метрологии (например, измерения с целью уточнения фундаментальных физических констант и справочных стандартных сведений о свойствах материалов и веществ, измерения для подтверждения заявленных измерительных возможностей лабораторий).

Метрологические измерения проводят при помощи эталонов.

Очевидно, что продукция, предназначенная для потребления (промышленностью, сельским хозяйством, армией, государственными органами управления, населением и др.) создается с участием технических измерений. А система метрологических измерений — это инфраструктура системы технических измерений, необходимая для того, чтобы последняя могла существовать, развиваться и совершенствоваться.

5. По используемым размерам единиц — абсолютные и относительные измерения.

Относительное измерение— измерение отношения величины к одноименной величине, занимающее место единицы. Например, относительным измерением является определение активности радионуклида в источнике методом измерения ее отношения к активности радионуклида в ином источнике, аттестованном как эталонная мера величины.

Противоположным понятием является абсолютное измерение.

При проведении этого измерения в распоряжении экспериментатора не имеется единицы измеряемой величины. По этому приходится ее воспроизводить непосредственно в процессе измерений.

Это возможно двумя способами:

• получать "непосредственно из природного мира", т.е. воспроизводить его на основе использования физических законов и фундаментальных физических констант (такое измерение в международном словаре метрологических терминов VIM [11] называется фундаментальным измерением);

• воспроизводить единицу на основании известной зависимости между нею и единицами других величин.

И связи с этим можно определить абсолютное измерение следующим образом:

Абсолютное измерение - это измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величии и (или) использовании значений фундаментальных физических констант.

Как пример, измерение силы с помощью динамометра будет относительным измерением, а ее измерение путем использования физической константы g (ускорение всемирного тяготения) и мер массы (основной величины SI) — абсолютным.

Внедрение и метрологическое обеспечение относительных измерений, как правило, являются наилучшим решением многих измерительных задач, поскольку они являются более простыми, точными и надежными, чем абсолютные измерения.

Абсолютные измерения в том смысле, которому больше соответствует понятие "фундаментальное измерение", на практике должны применяться в виде исключения. Их сфера применения — независимое воспроизведение основных единиц SI и открытие новых физических закономерностей.

6. По способу получения результата измерений — совокупные, совместные, косвенные и прямые измерения.

Прямое измерение— это измерение, проведенное при помощи средства измерений, хранящего единицу или шкалу измеряемой величины. Как пример, измерение длины изделия штангенциркулем, электрического напряжения вольтметром и т.п.

Косвенное измерение— измерение, когда значение величины определяют на основании результатов прямых величин, функционально связанных с искомой.

Совокупные измерения — когда проводят измерения одновременно нескольких однородных величин, когда значения этих величин находят путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях различных сочетаний этих величин.

Классический пример совокупных измерений — калибровка набора гирь по одной эталонной гире, проводимая путем измерений различных сочетаний гирь этого набора,и решения полученных уравнений.

Совместные измерения — проводимые одновременно измерения двух или нескольких разнородных величин для определения зависимости между ними.

Другими словами, совместные измерения — это измерения зависимостей между величинами.

Примером совместных измерений является измерение температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР). Оно проводится путем одновременных измерений изменения температуры образца испытываемого материала и соответствующего приращения его длины и последующей математической обработки полученных результатов измерений.

Следует также различать область, вид и подвид измерений.

Под областью измерений понимают совокупность измерений физических величин, свойственных какой-то области техники или науки и имеющих свою специфику.

В настоящее время выделяют следующие области измерений:

• измерения пространственно-временных величин;

• механические измерения (в том числе измерения кинематических и динамических величин, механических свойств материалов и веществ, механических свойств и форм поверхностей);

• измерения теплоты (термометрия, измерения тепловой энергии, теплофизических свойств веществ и материалов);

• электрические и магнитные измерения (измерения электрических и магнитных полей, параметров электрических цепей, характеристик электромагнитных волн, электрических и магнитных свойств веществ и материалов);

• аналитические (физико-химические) измерения;

• оптические измерения (измерения величин физической оптики, когерентной и нелинейной оптики, оптических свойств веществ и материалов);

• акустические измерения (измерения величин физической акустики и акустических свойств веществ и материалов);

• измерения в атомной и ядерной физике (измерения ионизирующих излучений и радиоактивности, а также свойств атомов и молекул).

Вид измерений — это часть области измерений, которая имеет свои специфические особенности и которая отличается однородностью измеряемых величин.

Например, в области магнитных и электрических измерений возможно выделить измерения электрического сопротивления, электрического напряжения, ЭДС, магнитной индукции и т.д.

Подвид измерений — это часть вида измерений, которая выделяется спецификой измерений однородной величины (по диапазону, размеру величин, условиям измерений и др.).

Например, в измерениях длины выделяют измерения как больших длин (десятки, сотни и тысячи километров), так и малых и сверхмалых длин.

Госстрой Республики Таджикистан

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает основные правила измерений геометрических параметров при выполнении и приемке строительных и монтажных работ, законченных строительством зданий, сооружений и их частей. Номенклатура параметров, измерения которых осуществляют в соответствии с настоящим стандартом, определена ГОСТ 21779 и ГОСТ 26607.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 3749-77 Угольники поверочные 90°. Технические условия

ГОСТ 7502-89 Рулетки измерительные металлические Технические условия

ГОСТ 9389-75 Проволока стальная углеродистая пружинная. Технические условия

ГОСТ 10529-86 Теодолиты. Общие технические условия

ГОСТ 17435-72 Линейки чертежные. Технические условия

ГОСТ 19223-90 Светодальномеры геодезические. Общие технические условия

ГОСТ 21779-82 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Технологические допуски

ГОСТ 26433.0-85 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Общие положения

ГОСТ 26433.1-89 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления

ГОСТ 26607-85 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Функциональные допуски

определяемый геометрический параметр;

измеренные длина отрезка прямой линии, горизонтальный и вертикальный углы, соответственно;

отсчет по шкале рулетки, линейки, рейки, взятый по риске (ориентиру) на конструкции, сетке нитей зрительной трубы, нитке или острию отвеса и другому отсчетному устройству

отсчеты при повторном наблюдении, например, при обратной перестановке сосудов гидростатического нивелира, при втором положении вертикального круга зрительной трубы теодолита, по шкале отсчетного устройства микронивелира при его развороте на 180°, при втором горизонте нивелира и т.д.;

заранее известные длина или угол;

заданный интервал линейного размера;

действительные отметка и превышение, соответственно;

и т.д.

номинальные значения геометрических параметров;

и т.д.

отклонения от номинальных значений;

действительные значения радиусов;

число секунд в радиане.

4.1 Общие требования к выбору методов и средств измерений, выполнению измерений и обработке их результатов - по ГОСТ 26433.0.

4.2 Измерения выполняют в соответствии со схемами, приведенными в приложении А.

Предпочтительными являются прямые измерения параметра. При невозможности или неэффективности прямого измерения выполняют косвенное измерение. В этом случае значение параметра определяют по приведенным зависимостям на основе результатов прямых измерений других параметров.

При измерениях с помощью геодезических приборов следует учитывать методики, аттестованные в установленном порядке.

4.3 Для измерения линейных размеров и их отклонений применяют линейки по ГОСТ 427 и ГОСТ 17435, рулетки по ГОСТ 7502, светодальномеры по ГОСТ 19223 и другие специальные средства измерения, аттестованные в установленном порядке.

4.4 Для измерения горизонтальных и вертикальных углов применяют теодолиты по ГОСТ 10529, для измерения вертикальных углов - оптические квадранты по действующей НТД, а для измерения углов между гранями и ребрами строительных конструкций и их элементов - угломеры по ГОСТ 5378 и поверочные угольники по ГОСТ 3749.

4.5 Для измерения превышений между точками применяют нивелиры по ГОСТ 10528 и гидростатические высотомеры.

4.6 Для измерений отклонений от вертикальности применяют отвесы по ГОСТ 7948 и теодолиты совместно со средствами линейных измерений, а также средства специального изготовления, аттестованные в установленном порядке.

4.7 Для измерения отклонений от прямолинейности (створности) и плоскостности применяют теодолиты, нивелиры, трубы визирные, а также средства специального изготовления (стальные струны, разметочный шнур, капроновые лески, плоскомеры оптические, лазерные визиры и др.) совместно со средствами линейных измерений.

4.8 Правила измерений, выполняемых штангенинструментом, нутромерами, скобами, калибрами, индикаторами часового типа, щупами, микроскопами, принимают по ГОСТ 26433.1.

4.9 Средства измерений, обеспечивающие требуемую по ГОСТ 26433.0 точность измерений, а также значения предельных погрешностей средств измерений, которые могут быть использованы при выборе средств и методов измерений, приведены в приложении Б.

Примеры расчета точности измерений, выбора методов и средств ее обеспечения приведены в приложении В.

4.10 Места измерений геометрических параметров для операционного контроля в процессе строительных и монтажных работ и приемочного контроля законченных этапов или готовых зданий и сооружений принимают в соответствии с проектной и технологической документацией. В случае отсутствия указаний в проектной и технологической документации места измерений принимают по настоящему стандарту.

4.11 Размеры помещений - длину, ширину, высоту измеряют в крайних сечениях, проведенных на расстоянии 50-100 мм от краев и в среднем сечении при размерах помещений св. 3 м не более 12 м. При размерах св. 12 м между крайними сечениями измерения выполняют в дополнительных сечениях.

4.12 Отклонения от плоскостности поверхностей конструкций и отклонения от плоскости монтажного горизонта измеряют в точках, размеченных на контролируемой поверхности по прямоугольной сетке или сетке квадратов с шагом от 0,5 до 3 м. При этом крайние точки должны располагаться в 50-100 мм от края контролируемой поверхности.

4.13 Отклонения от прямолинейности определяются по результатам измерений расстояний реальной линии от базовой прямой в трех точках, размеченных на расстояниях 50-100 мм от ее краев и в середине, или в точках, размеченных с заданным в проекте шагом.

4.14 Отклонение от вертикальности определяется по результатам измерения расстояния от отвесной базовой линии до двух точек конструкции, размеченных в одном вертикальном сечении на расстояниях 50-100 мм от верхнего и нижнего обреза конструкции. Вертикальность колонн и сооружений башенного типа контролируется в двух взаимно перпендикулярных сечениях, а вертикальность стен - в крайних сечениях, а также в дополнительных сечениях, в зависимости от особенностей конструкции.

4.15 Измерения зазоров, уступов, глубины опирания, эксцентриситетов производятся в характерных местах, влияющих на работу стыковых соединений.

4.16 Измерение отклонения элементов конструкций, а также зданий и сооружений от заданного положения в плане и по высоте выполняется в точках, расположенных в крайних сечениях или на расстояниях 50-100 мм от края.

4.17 Геодезические пункты разбивочных сетей и ориентиры осей закрепляются на местности и на строительных конструкциях знаками, обеспечивающими требуемую точность разбивочных работ и сохранность ориентиров в процессе строительства и эксплуатации (при необходимости).

4.18 В зависимости от материала, размеров, особенностей геометрической формы и назначения зданий и сооружений могут применяться также не предусмотренные настоящим стандартом средства, обеспечивающие требуемую точность измерений по ГОСТ 26433.0.

Средство измерений – техническое устройство, предназначенное для измерений и позволяющее решать измерительную задачу путем сравнения измеряемой величины с единицей или шкалой ФВ. Средство измерений - обобщенное понятие, объединяющее самые разнообразные конструктивно законченные устройства, обладающие одним из двух признаков: вырабатывают сигнал (показание), несущий информацию о размере (значении) измеряемой величины и воспроизводят величину заданного размера.

Типовые средства измерений, применяемых в строительстве в зависимости от измеряемых показателей

1.Линейные и угловые величины

1)Измерительные линейки изготовляются длиной до 1 м и имеют цену деления 1 мм или 0,5 мм. Измерительные рулетки изготовляются длиной от 1 м до 30 м и более ("измерительные ленты") с ценой деления 1 мм (измерительные ленты– 1 см).

2)Штангенциркули в настоящее время производятся трёх типов − нониусные, с круговой шкалой и цифровые. Штангенциркулями измеряют длину, ширину, толщину изделий или их частей. Большинство штангенциркулей имеют губки, позволяющие измерять внутренние размеры отверстий, пазов и т.п. Некоторые штангенциркули совмещаются с глубиномером, позволяющим измерять глубину отверстий, пазов, внутреннюю высоту полых изделий и т.п.

3) Микрометры – устройства для точных измерений линейных размеров. Микрометры чаще всего применяются в комплекте со скобой - жёсткой стальной С-образной рамкой. Микрометры бывают с микрометрической резьбой и цифровые.

4) Измерительные скобы представляют собой жёсткую стальную С-образную раму с измерительным устройством, позволяющим непосредственно измерять отклонение от номинального размера изделия. Перед применением скобу настраивают на номинальное значение, а затем, вставляя изделие между подвижным и неподвижным стержнями, по шкале отсчётного устройства определяют отклонение от номинального значения.

2. Отклонения формы поверхности, шероховатости

1) Уровни (строительные) – средства измерений, предназначенные для определения горизонтального и вертикального положения изделий или конструкций . Представляют собой бруски различной длины с встроенными в них одной или несколькими ампулами, заполненными подкрашенным спиртом или эфиром так, чтобы оставался небольшой воздушный пузырёк. Иногда конструкция обоймы с ампулой позволяет поворачивать её на заданный угол. В этом случае уровнем можно пользоваться для измерения отклонения элемента (ребра, поверхности изделия или конструкции) от заданного наклонного положения.

2)Профилограф – прибор для оценки шероховатости поверхности

1)Гири представляют собой меры массы. Наборы мелких гирь часто называют разновесами или разновесом. Номинальное значение массы гири в килограммах должно быть равно 1 · 10n или 2 · 10n или 5 · 10n, где n – целое число от минус 6 до плюс 3 включительно. Таким образом, масса гирь может находиться в пределах от 1 мг до 5000 кг. Гири массой до 500 мг изготавливают в форме пластин или изогнутых проволочек; массой от 1 г до 20 кг включительно – в виде цилиндров с головкой или без головки, усечённого конуса с головкой или без головки, а также в виде "условных" гирь - цилиндров с радиальным вырезом. Гири большей массы изготавливают по рабочим чертежам на заказ, например, в форме прямоугольного параллелепипеда с вырезом для захвата рукой или крюком.

2)Весы – широко распространённые средства измерений массы. Существует большое количество конструкций весов - рычажные, электротензометрические, гидростатические, гидравлические, пружинные, а также промышленные и специальные весы, например, автомобильные, непрерывного действия и др., охватывающих огромный диапазон измерений – от долей миллиграмма до десятков тонн.

4. Прочность, твердость, сила

1) Пресс – наиболее распространённое средство измерения нагрузок при испытаниях материалов и изделий на прочность. В соответствии с ГОСТ 28840 максимальная нагрузка данных средств измерений может находиться в пределах от 10 Н (1 кгс) до 10 МН (1000 тс).

2) Склерометр – прибор для определения твердости материала. Испытание материалов методом царапания, известное как склерометрия, применяется в мировой практике более 300 лет и является одним из старейших способов оценки механических характеристик твёрдых тел.

1) Ареометры – приборы для определения плотности жидкостей. Слово "ареометр" произошло от греческого "araiós" – неплотный, жидкий и слова "метр" . Различают ареометры постоянной массы, называемые денсиметрами, и постоянного объёма. Последние применяются значительно реже, но могут использоваться для определения плотности твёрдых тел. Ареометр – денсиметр представляет собой стеклянный запаянный сосуд, в нижней – широкой части которого располагается груз (обычно дробь), а в верхней – узкой – шкала плотности. Ареометр погружают в сосуд с жидкостью и фиксируют по шкале плотность испытуемой жидкости.

2) Объёмомер представляет собой ёмкость, в верхней части стенки которого имеется небольшое отверстие с "носиком". Объёмомеры предназначены для измерения плотности твёрдых тел.

1) Вискозиметр – прибор для определения динамической и кинематической вязкости. Виды : капилярные, ротационные ( с падающим шариком)

2) Дуктилометр – прибор для измерения тягучести полутвердых материалов.

1) Термометры – широко распространённые средства измерений температуры. Известны следующие основные виды термометров: расширения, манометрические, сопротивления, с термопарами, пирометры. Термометры расширения бывают жидкостные, биметаллические и дилатометрические. Жидкостные стеклянные термометры бывают ртутные(от минус 30 °С до 650 °С), спиртовые (от минус 100 °С), толуоловые (от минус 90 °С) и пентановые (от минус 190 °С). По назначению бывают лабораторные, технические (длиной от 60 мм до 2 м), образцовые и контактные. Контактные термометры предназначены для контроля и регулирования температуры. У них имеются в капилляре впаянные (неподвижные) или подвижные контакты 1 и 2,расстояние между которыми регулируется винтом.

8. Теплофизические величины

1) Дилатометр – прибор, предназначенный для измерения изменения размеров тела, вызванных внешними воздействиями (температура, давление, ЭМП)

1) Психрометры предназначены для измерения влажности воздуха. Бывают двух основных типов – аспирационные и электронные. Точному измерению влажности воздуха серьёзно мешает расслоение воздуха в помещении по высоте, движение воздуха (ветер), и даже дыхание оператора. Поэтому при необходимости повышения точности измерений применяют выносные датчики, позволяющие минимизировать влияние двух последних факторов.

2) Влагомеры предназначены для измерения влажности материалов – древесины, песка, щебня (гравия) и др. Наибольшее распространение получили электронные влагомеры, принцип действия которых основан на зависимости между влажностью и электросопротивлением материалов.

10. Акустические величины

1) Шумомер – прибор для объективного измерения уровня звука. Не следует путать этот параметр с уровнем громкости. Не всякий прибор, измеряющий звук – шумомер.

2) Виброметр – прибор, предназначенный для контроля и регистрации виброскорости, виброускорения, амплитуды, частоты объектов. В частности применяются для измерения параметров вибрации виброустановок, применяемых для уплотнения бетонной смеси при изготовлении жби.

11. Электрические величины

Амперметр, вольтметр, омметр

1) Секундомеры – традиционное средство измерений времени при проведении испытаний строительных материалов. Цена деления механических секундомеров составляет (0,2 – 1) с, электронных – от 0,01 с. Можно отметить, что сегодня в некоторых стандартах допускается измерять время при помощи обычных (бытовых) часов.

2) В строительстве при некоторых испытаниях применяются ультразвуковые приборы, предполагающие измерение времени прохождения ультразвука через толщу материала. Время в таких приборах исчисляется миллионными долями секунды.

13. Расход и количество

Расходоме́р — прибор, измеряющий объемный расход или массовый расход вещества, т. е. количество вещества (объем, масса), проходящее через данное сечение потока например, сечение трубопровода в единицу времени. Если прибор имеет интегрирующее устройство (счетчик) и служит для одновременного измерения и количества вещества, то его называют счетчиком-расходомером.

Манометр – прибор, измеряющий давление жидкости или газа

15. Испытательные машины и оборудование

Приспособления для испытаний различных материалов и изделий каменных, деревянных, пластмассовых и др. - на изгиб, загиб, скалывание и т.п.

Цилиндры с пуансонами для испытания на прочность заполнителей для тяжёлых и лёгких бетонов. Испытательные стенды и комплекты приспособлений для испытания на прочность, жёсткость, трещиностойкость, выносливость железобетонных, стальных, деревянных изделий и конструкций, фрагментов зданий и сооружений, оконных и дверных блоков, специальных стёкол и стеклопакетов и т.п. Сушильные шкафы создают в замкнутом объёме повышенную температуру, обычно, не выше 500 °С. температуры.

Лабораторные печи или термокамеры создают в объёме своей камеры высокую температуру. Максимальная температура, в зависимости от назначения оборудования, может быть от 400°С до 1700 °С. Для специальных работ создаются печи с бóльшей максимальной температурой.

Морозильные (крио-) камеры предназначены для охлаждения материалов до заданной температуры.

Климатические камеры предназначены для моделирования одновременного воздействия на строительные материалы и изделия нескольких климатических факторов: повышенной и (или) пониженной температуры, переменной влажности воздуха, дождя, ультрафиолета и др. Среди них можно выделить установки для испытания на сопротивление теплопередаче различных строительных конструкций, состоящие, обычно, из "тёплого" и "холодного" отсеков, между которыми монтируется образец – фрагмент испытываемой конструкции. Сопротивление теплопередаче оценивается по разности температур на противоположных поверхностях образца.

Эталон единицы силы электрического тока: Эталон – это средство измерения, обеспечивающее воспроизведение и хранение.

В результате измерения определяют числовое значение измеряемой величины, равное отношению измеряемой величины к единице измерения или эталону.
В зависимости от конкретных условий, применяемых измерительных средств и приемов их использования измерения могут производиться различными способами или методами. С точки зрения общих приемов получения результатов измерения различают измерения непосредственные , т. е. прямые и косвенные .

Прямые измерения

При прямых измерениях искомая величина определяется непосредственно показаниями прибора или измерительной шкалы инструмента.
К прямым измерениям относятся измерения длин линейками, штангенинструментом, микрометрами, широкодиапазонными инкрементными измерительными головками с цифровым отсчетом, высотомерами, измерения углов - угломерами и др.

Косвенные измерения

При косвенных измерениях искомая величина (размер или отклонение) определяется по результатам прямых измерений одной или нескольких величин, связанных с искомой величиной определенной функциональной зависимостью, т. е. после определения косвенных величин, влияющих на искомую, определяют искомую величину, используя математические методы вычислений или преобразований.
Примером косвенных измерений могут служить измерения диаметра вала по длине его окружности с помощью рулетки или обкатного ролика, измерения на координатно-измерительных машинах (КИМ) , и др.
На рисунке представлен пример косвенного измерения диаметра вала с помощью рулетки, при этом измеряется длина окружности и с помощью известной зависимости D = L/π определяется ее диаметр.

Прямые измерения более просты и сразу приводят к результату измерения, поэтому они имеют преимущественное распространение в машиностроении.
Однако в ряде случаев прямые измерения не могут быть осуществлены, например, при измерении штангенциркулем расстояния между осями отверстий, при измерениях на КИМ, при измерении валов большого диаметров и др.
Прямые измерения иногда уступают по точности косвенным измерениям, как это имеет место при измерении углов угломерами, погрешности которых в десятки раз превышают погрешности синусных линеек.
Косвенные измерения широко применяют при координатных измерениях, потому что результат измерения всегда получают расчетом по определенным при измерении координатам двух или нескольких точек.

Каждое измерение может производиться абсолютным или относительным методом .

Абсолютный метод измерения

При абсолютном методе весь измеряемый размер определяется непосредственно по показаниям прибора. В настоящее время большинство приборов и инструментов измеряют абсолютным методом – штангенинструмент, микрометры, широкодиапазонные индикаторы и преобразователи, высотомеры, КИМ, угловые энкодеры и др.

Относительный метод измерения

Относительный (сравнительный) метод измерения дает только отклонение размера от установочной меры или образца, по которым прибор был установлен на ноль. Определение размера в этом случае производится алгебраическим суммированием размера установочной меры и показаний прибора при измерении.

Приборы для относительных измерений требуют дополнительной затраты времени для предварительной настройки прибора по установочной мере, что существенно снижает производительность измерений при небольших партиях проверяемых деталей. Снижение производительности становится несущественным, если после настройки прибором производят большое число измерений.
Приборы для относительных измерений в ряде случаев позволяют получить более высокую точность, а при измерении больших партий деталей и более высокую производительность контроля, благодаря удобству отсчета отклонений размера по шкале прибора.

Относительный метод измерения применяется на контрольных приспособлениях и автоматах, в приборах активного контроля.

Кроме того, методы измерения делятся на комплексные и дифференцированные .

Комплексный метод измерения

Комплексный метод измерения заключается в сопоставлении действительного контура проверяемого объекта с его предельными контурами, определяемыми величинами и расположением полей допусков отдельных элементов этого объекта.
Комплексный метод измерения обеспечивает проверку накопленных погрешностей взаимосвязанных элементов объекта, ограниченных суммарным допуском. Этот метод измерения является наиболее надежным с точки зрения обеспечения взаимозаменяемости и обычно осуществляется проходными калибрами, сконструированными по принципу подобия.
Примером комплексного метода измерения может служить проверка резьбы гайки проходной резьбовой пробкой.

Дифференцированный метод измерения

Дифференцированный метод измерения сводится к независимой проверке каждого элемента отдельно. Этот метод не может непосредственно гарантировать взаимозаменяемости изделий.
Например, при дифференцированной проверке среднего диаметра, шага и половины угла профиля резьбы необходимо дополнительно подсчитать приведенный средний диаметр резьбы, включающий отклонения перечисленных выше элементов резьбы, и убедиться, что он находится в заданных пределах.

Комплексный метод измерения применяется преимущественно при проверке изделий, а дифференцированный метод - при проверке инструментов, настройке станков и при выявлении причин размерного брака изделий.

При проверке изделий предельными калибрами обычно сочетаются комплексные и дифференцированные методы измерений.
Каждый из перечисленных выше методов измерения может осуществляться контактным или бесконтактны м способом.

Контактный метод измерения

Контактный метод измерения осуществляется путем непосредственного соприкосновения измерительных поверхностей (наконечников) прибора или инструмента с поверхностью контролируемого объекта.

Бесконтактный метод измерения

Бесконтактный метод измерения характеризуется отсутствием измерительного контакта прибора с проверяемым объектом (например, при пневматическом методе измерения, при измерении на проекторах, микроскопах, лазерных приборах, лазерных итерферометрах и т.п.) .
В последнее время получил большое распространение бесконтактный метод измерения с помощью лазерного сканирования, в том числе 3D сканирования и лазерных триангуляционных измерениях.

Измерительные средства

Измерительные средства, применяемые в металлообрабатывающей промышленности, можно разделить на три основные группы:

меры и калибры;
универсальные инструменты и приборы, специальные средства измерений - контрольные приспособления, контрольные автоматы, приборы активного контроля;
координатно-измерительные машины.

Мерами называются средства измерения, служащие для воспроизведения одного или нескольких известных значений данной величины.

Калибрами называются меры, служащие для проверки правильности размеров, форм и взаимного расположения частей изделия.
Калибры долгое время являлись одними из наиболее распространенных измерительных средств, но с повышением точности металлообработки, распространением станков с ЧПУ, появлением индикаторов, электронных приборов и инструментов с цифровым отсчетом и КИМ применение калибров существенно снизилось.

Универсальные инструменты и приборы служат для определения значений измеряемой величины.
Они различаются по конструктивным признакам, по целевому назначению, по степени механизации, пределам измерения, цене деления аналогового или цифрового отсчета и прочим показателям.

Классификация средств измерения

Универсальные измерительные инструменты и приборы классифицируются по конструктивным признакам на:

механические инструменты, снабженные штриховой шкалой и нониусом - штангенинструменты и (штангенциркули, штангенглубиномеры, штангенрейсмасы и др.) и универсальные угломеры;
электронные штангенинструменты с цифровым отсчетом (штангенциркули, штангенглубиномеры, штангенрейсмасы) ;
микрометрические инструменты, основанные на применении микропар (микрометры, микрометрические нутромеры, глубиномеры и др.) ;
электронные микрометрические инструменты с цифровым отсчетом (микрометры, нутромеры, глубиномеры и др.) ;
механические индикаторы со шкалой и стрелкой;
электронные индикаторы с цифровым отсчетом;
оптические приборы (длиномеры, интерферометры, проекторы, микроскопы, лазерные приборы и др.) ;
индуктивные приборы;
широкодиапазонные приборы (емкостные, индуктивные и фотоэлектрические) ;
пневмоиндуктивные приборы;
высотомеры;
координатно-измерительные машины (КИМ) .

Кроме того, существуют специальные приборы - контрольные приспособления, контрольные автоматы и приборы активного контроля, предназначенные для контроля одной или нескольких однотипных деталей после их обработки на станке или в процессе обработки.

По числу одновременно проверяемых размеров приборы разделяются на одномерные и многомерные.
По установившейся на производстве терминологии простейшие измерительные средства - калибры, линейки, штангенинструмент, микрометры, уровни - именуются измерительным инструментом.

Читайте также: