Виды и методы измерений конспект

Обновлено: 05.07.2024

Метод измерений – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей или шкалой в соответствии с реализованным принципом измерений.

По общим приемам получения результатов измерений методы различают на:

• прямой метод измерений – измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных. Прямые измерения не требуют методики проведения измерений и проводятся по эксплуатационной документации на применяемое средство измерений;
• косвенный метод измерений – измерение, результат которого определяют на основании прямых измерений величин, связанных с измеряемой величиной известной зависимостью. Косвенные измерения применяются в случаях, когда невозможно выполнить прямые измерения, например при определении плотности твердого тела, вычисляемой по результатам измерений объема и массы.

По условиям измерения:

• контактный метод измерений – основан на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения (измерение температуры тела термометром);
• бесконтактный метод измерений – основан на том, что чувствительный элемент прибора не приводится в контакт с объектом измерения (измерение расстояния до объекта радиолокатором, измерение температуры в доменной печи пирометром).

Исходя из способа сравнения измеряемой величины с ее единицей, различают:

• метод непосредственной оценки – метод при котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству показывающего СИ (термометр, вольтметр и пр.). Мера, отражающая единицу измерения, в измерении не участвует. Ее роль играет в СИ шкала, проградуированная при его производстве с помощью достаточно точных СИ.
• метод сравнения с мерой – метод при котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями). Существует три разновидности этого метода:
  • нулевой метод – метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля, например, измерения электрического сопротивления мостом с полным его уравновешиванием;
  • метод замещения – основан на сравнении с мерой, при котором измеряемую величину замещают измвестной величиной, воспроизводимой мерой, сохраняя все условия неизменными, например взвешивание c поочередным помещением измеряемой массы и гирь на одну и ту же чашку весов;
  • метод совпадений – метод сравнения с мерой, в котором разность между значениями искомой и воспроизводимой мерой величин измеряют, используя совпадения отметок шкал или периодических сигналов, например при измерении с использованием штангенциркуляс нониусом наблюдают совпадение меток на шкалах штангенциркуля и нониуса;

  Поскольку погрешность определяется не только метрологическими характеристиками средств измерений, но и погрешностью отбора и приготовления проб, условиями проведения измерений, ошибкой оператора и другими причинами, это определение означает, что методики выполнения измерений могут разрабатываться и быть аттестованными только применительно к конкретным условиям проведения измерения с использованием конкретных средств.

  Данное утверждение не означает, что для каждой измерительной или испытательной лаборатории должны разрабатываться собственные методики. Но если лаборатория использует тип средства измерения, приведенный в аттестованной методике, влияющие факторы (температура и влажность окружающего воздуха и измеряемой среды, напряжение и частота электрической сети, вибрация, внешнее магнитное поле и др.) находятся в определенном данной методикой диапазоне, а оператор соответствует установленной в ней квалификации, то физические величины будут измеряться в этой лаборатории с известной погрешностью.

  Виды измерений по способу получения информации классифицируют на:

  Прямые измерения – это нахождение искомого значения величины из опытных данных путем экспериментального сравнения.

  Косвенные измерения – используют результаты прямых измерений величин, связанных с искомой определенной зависимостью.

  Совокупные измерения– связаны с решением системы урав­нений, составляемых по результатам одновременных измерений нескольких однородных (подобных) величин.

  Совместные измерения – это измерения двух или более не­однородных физических величин для определения зависимости между ними.

  Приведенные виды измерений включают различные методы, то есть способы решения измерительной задачи с теоретическим обо­снованием и разработкой использования средств измерений.

  Различают два основных метода:

  Метод непосредственной оценки – когда значение ФВ непосредственно определяют по отсчётному устройству прямого действия.

  Метод сравнения с мерой – когда измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (измерение массы на равноплечих весах).

  Метод сравнения с мерой имеет несколько разновидностей: нулевой метод (метод полного уравновешивания), дифференциальный метод и метод замещения.

  Средство измерений (СИ) – это техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики (предел, диапазон, цену деления, чувствительность, погрешность).

  Предел измерения – наибольшее или наименьшее значение диапазона измерения.

  Диапазон – область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые пределы погрешности СИ.

  Цена деления шкалы – это расстояние между двумя соседними отметкам шкалы, равна отношению предела измерений СИ к общему числу отметок (рисок) всей шкалы. . (цена деления и интервал!

  Чувствительность прибора – численно равна перемещению указателя, соответствующему единице измеряемой величины, величина, обратная цене деления.

  Классификация средств измерений: элементарные (меры, устройства сравнения, измерительные преобразователи) и комплексные (измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы, измерительно-вычислительные комплексы).

  Мера – это СИ (гири, линейка), предназначенное для воспро­изведения и хранения ФВ заданного размера (массы, длины).

  Устройство сравнения (компаратор) – это СИ, дающее возможность сравнивать друг с другом меры однородных величин или же показания измерительных приборов.

  Измерительный преобразователь – электроизмерительное средство для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и сравнения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателя (например, шунты, терморезисторы, аналого-цифровые преобразователи).

  Измерительные приборы – это СИ, которые позволяют полу-чать измерительную информацию в форме, удобной для восприятия пользователем (это амперметры, омметры, термометры).

  Измерительная установка – совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для восприятия наблюдателем, и расположенная в одном месте.

  Измерительная система – это совокупность функционально объединенных средств измерений, вспомогательных устройств и средств вычислительной техники, размещенных в разных точках контролируемого пространства, с целью измерения нескольких ФВ, свойственных этому пространству.

  Измерительно-вычислительный комплекс – функционально объединённая совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомо-гательных устройств, предназначенная для выполнения в составе информационно-измерительной системы конкретной задачи.

  Когда наш предок — древний, но уже мыслящий человек попытался найти для себя пещеру, он вынужден был соразмерить длину, ширину и высоту своего будущего жилища с собственным ростом. А ведь это и есть измерение — сравнение неизвестной величины с однородной ей величиной, принятой за единицу.

  
  
  
  

  
  

  В наши дни этот познавательный процесс не обходится без измерительных средств — приборов и мер. Нет ни одной области практической деятельности человека, где можно было обойтись без измерений:

  •ребенок появляется на свет, еще не имеет имени, но нам становятся известны его рост, вес, температура — уже в первые минуты жизни нам приходится сталкиваться с линейкой, весами, термометром.

  
  

  •каждое утро, выходя из дома, мы оцениваем температуру воздуха на улице, и одеваем при необходимости легкую или теплую одежду.

  
  

  Итак, измерение ФВ — это нахождение физической величины опытным путём с помощью специальных технических средств.

  РАЗДЕЛ 1. МЕТРОЛОГИЯ. Тема 5

  Тема 5. Измерения. Средства измерений.

  1. Виды и методы измерений.

  2. Понятие о средстве измерения.

  3. Классификация средств измерения.

  Виды измерений по способу получения информации классифицируют на:

  Прямые измерения – это нахождение искомого значения величины из опытных данных путем экспериментального сравнения.

  Косвенные измерения – используют результаты прямых измерений величин, связанных с искомой определенной зависимостью.

  Совокупные измерения– связаны с решением системы урав­нений, составляемых по результатам одновременных измерений нескольких однородных (подобных) величин.

  Совместные измерения – это измерения двух или более не­однородных физических величин для определения зависимости между ними.

  Приведенные виды измерений включают различные методы, то есть способы решения измерительной задачи с теоретическим обо­снованием и разработкой использования средств измерений.

  Различают два основных метода:

  Метод непосредственной оценки – когда значение ФВ непосредственно определяют по отсчётному устройству прямого действия.

  Метод сравнения с мерой – когда измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (измерение массы на равноплечих весах).

  Метод сравнения с мерой имеет несколько разновидностей: нулевой метод (метод полного уравновешивания), дифференциальный метод и метод замещения.

  Средство измерений (СИ) – это техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики (предел, диапазон, цену деления, чувствительность, погрешность).

  Предел измерения – наибольшее или наименьшее значение диапазона измерения.

  Диапазон – область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые пределы погрешности СИ.

  Цена деления шкалы – это расстояние между двумя соседними отметкам шкалы, равна отношению предела измерений СИ к общему числу отметок (рисок) всей шкалы. . (цена деления и интервал!

  Чувствительность прибора – численно равна перемещению указателя, соответствующему единице измеряемой величины, величина, обратная цене деления.

  Классификация средств измерений: элементарные (меры, устройства сравнения, измерительные преобразователи) и комплексные (измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы, измерительно-вычислительные комплексы).

  Мера – это СИ (гири, линейка), предназначенное для воспро­изведения и хранения ФВ заданного размера (массы, длины).

  Устройство сравнения (компаратор) – это СИ, дающее возможность сравнивать друг с другом меры однородных величин или же показания измерительных приборов.

  Измерительный преобразователь – электроизмерительное средство для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и сравнения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателя (например, шунты, терморезисторы, аналого-цифровые преобразователи).

  Измерительные приборы – это СИ, которые позволяют полу-чать измерительную информацию в форме, удобной для восприятия пользователем (это амперметры, омметры, термометры).

  Измерительная установка – совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для восприятия наблюдателем, и расположенная в одном месте.

  Измерительная система – это совокупность функционально объединенных средств измерений, вспомогательных устройств и средств вычислительной техники, размещенных в разных точках контролируемого пространства, с целью измерения нескольких ФВ, свойственных этому пространству.

  Измерительно-вычислительный комплекс – функционально объединённая совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомо-гательных устройств, предназначенная для выполнения в составе информационно-измерительной системы конкретной задачи.

  Когда наш предок — древний, но уже мыслящий человек попытался найти для себя пещеру, он вынужден был соразмерить длину, ширину и высоту своего будущего жилища с собственным ростом. А ведь это и есть измерение — сравнение неизвестной величины с однородной ей величиной, принятой за единицу.

  
  

  В наши дни этот познавательный процесс не обходится без измерительных средств — приборов и мер. Нет ни одной области практической деятельности человека, где можно было обойтись без измерений:

  •ребенок появляется на свет, еще не имеет имени, но нам становятся известны его рост, вес, температура — уже в первые минуты жизни нам приходится сталкиваться с линейкой, весами, термометром.

  
  

  •каждое утро, выходя из дома, мы оцениваем температуру воздуха на улице, и одеваем при необходимости легкую или теплую одежду.

  
  

  Итак, измерение ФВ — это нахождение физической величины опытным путём с помощью специальных технических средств.

  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные сертификаты учителям и участникам

  
  

  Тема 1. 2. Основы теории измерений . Методы измерений .

  Структура темы:

  1 . Виды измерений.

  2. Методы и методика измерений.

  3. Микрометрический инструмент, устройство и назначение, разновидности.

  4. Правила измерений и чтение показаний прибора

  5. Электронные приборы и правила пользования ими

  Виды измерений.

  Метод измерений - совокупность приемов использования принципов и средств измерений.

  А). Метод непосредственной оценки заключается в определения значения физической величины по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. Например – измерение напряжения вольтметром.. Этот метод является наиболее распространенным, но его точность зависит от точности измерительного прибора.

  Б). Метод сравнения с мерой – в этом случае измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Точность измерения может быть выше, чем точность непосредственной оценки.

  Различают следующие разновидности метода сравнения с мерой:

  Метод противопоставления, при котором измеряемая и воспроизводимая величина одновременно воздействуют на прибор сравнения, с помощью которого устанавливается соотношение между величинами. Пример: измерение веса с помощью рычажных весов и набора гирь.

  Дифференциальный метод, при котором на измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой. При этом уравновешивание измеряемой величины известной производится не полностью. Пример: измерение напряжения постоянного тока с помощью дискретного делителя напряжения, источника образцового напряжения и вольтметра.

  Нулевой метод, при котором результирующий эффект воздействия обеих величин на прибор сравнения доводят до нуля, что фиксируется высокочувствительным прибором – нуль-индикатором. Пример: измерение сопротивления резистора с помощью четырехплечевого моста, в котором падение напряжения на резисторе с неизвестным сопротивлением уравновешивается падением напряжения на резисторе известного сопротивления.

  Специальность: 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта ОП. 05 Метрология, стандартизация и сертификации

  
  

  Метод замещения, при котором производится поочередное подключение на вход прибора измеряемой величины и известной величины, и по двум показаниям прибора оценивается значение измеряемой величины, а затем подбором известной величины добиваются, чтобы оба показания совпали. При этом методе может быть достигнута высокая точность измерений при высокой точности меры известной величины и высокой чувствительности прибора. Пример: точное точное измерение малого напряжения при помощи высокочувствительного гальванометра, к которому сначала подключают источник неизвестного напряжения и определяют отклонение указателя, а затем с помощью регулируемого источника известного напряжения добиваются того же отклонения указателя. При этом известное напряжение равно неизвестному.

  К видам измерений (если не разделять их по видам измеряемых физических величин на линейные, оптические, электрические и др.) можно отнести измерения:

  прямые и косвенные,

  совокупные и совместные,

  абсолютные и относительные,

  однократные и многократные,

  технические и метрологические,

  равноточные и неравноточные,

  равнорассеянные и неравнорассеянные,

  статические и динамические.

  Прямые и косвенные измерения различают в зависимости от способа получения результата измерений.

  При прямых измерениях искомое значение величины определяют непосредственно по устройству отображения измерительной информации применяемого средства измерений. Формально без учета погрешности измерения они могут быть описаны выражением

  где Q – измеряемая величина,

  Косвенные измерения – измерения, при которых искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. Формальная запись такого измерения

  где X, Y, Z,… – результаты прямых измерений.

  Примерами косвенных измерений можно считать нахождение значения угла треугольника по измеренным длинам сторон, определение площади треугольника или другой геометрической фигуры и т.п.

  Измерение некоторого множества физических величин классифицируется в соответствии с однородностью (или неоднородностью) измеряемых величин.

  При совокупных измерениях осуществляется измерение нескольких одноименных величин.

  Специальность: 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта ОП. 05 Метрология, стандартизация и сертификации

  
  

  Совместные измерения подразумевают измерение нескольких неодноименных величин, например, для нахождения зависимости между ними.

  При измерениях для отображения результатов могут быть использованы разные оценочные шкалы, в том числе градуированные либо в единицах измеряемой физической величины, либо в различных относительных единицах, включая и безразмерные. В соответствии с этим принято различать абсолютные и относительные измерения.

  Статические и динамические измерения правильнее характеризовать в зависимости от соизмеримости режима восприятия входного сигнала измерительной информации и его преобразования. При измерении в статическом (квазистатическом) режиме скорость изменения входного сигнала несоизмеримо ниже скорости его преобразования в измерительной цепи и все изменения фиксируются без дополнительных динамических искажений. При измерении в динамическом режиме появляются дополнительные (динамические) погрешности, связанные со слишком быстрым изменением самой измеряемой физической величины или входного сигнала измерительной информации от постоянной измеряемой величины .

  Методы и методика измерений.

  Решение любой измерительной задачи связано с реализацией того или иного принципа измерений.
  Принцип измерений — физическое явление или эффект, положенный в основу измерений тем или иным средством измерений.

  Примерами принципов измерений являются:

  • применение эффекта Джозефсона для измерений электрического напряжения;
  • применение эффекта Доплера для измерения скорости;
  • использование силы тяжести при измерении массы взвешиванием;

  • зависимость сопротивления платины от температуры, реализованная в платиновых термометрах;

  • зависимость термо ЭДС от разности температур, реализованная в термоэлектрических термометрах.
  Метод измерений — прием или совокупность приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей или шкалой в соответствии с реализованным принципом измерений.
  Методы измерений весьма разнообразны. Их можно классифицировать по различным признакам.
  Первый из них используемый физический принцип. По нему методы измерений разделяют на оптические, механические, акустические, электрические, магнитные и так далее.
  Третий признак — способ взаимодействия СИ и объекта измерений. По этому признаку методы измерений разделяют на контактные (измерительный элемент СИ находится в контакте с объектом измерений) и бесконтактные (чувствительный элемент СИ не находится в контакте с объектом измерений).

  Четвертый признак - применяемый в СИ вид измерительных сигналов.

  В соответствии с ним методы разделяют на аналоговые и цифровые.
  Специальность: 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта ОП. 05 Метрология, стандартизация и сертификации

  
  

  Микрометрический инструмент, устройство и назначение, разновидности

  Микрометрические инструменты широко применяют для контроля наружных и внутренних размеров, глубин пазов и отверстий.

  Измерение микрометрическими инструментами осуществляется методами непосредственной оценки, т.е. результаты измерений непосредственно считываются со шкалы инструмента. Принцип действия этих инструментов основан на использовании пары винт-гайка, преобразующей вращательное движение винта в поступательное движение его торца (пятки).

  К группе микрометрических инструментов относятся микрометры для измерения наружных размеров, микрометрические нутромеры для измерения диаметров отверстий и ширины пазов, микрометрические глубиномеры для измерения глубины отверстий и пазов и высоты уступов.

  Микрометрические инструменты независимо от их конструкции состоят из корпуса и микрометрической головки, являющейся основной частью микрометрических инструментов. В зависимости от пределов измеряемых размеров микрометрические головки могут иметь различную конструкцию.

  Правила измерений и чтение показаний прибора

  1 . Измерить истинное (действительное) значение физической величины невозможно, т. к. сам процесс измерения и измерительные приборы неизбежно вносят отклонения от точного

  Эти отклонения называют абсолютной погрешностью измерения.

  А ИЗМ - ∆ А А ИЗМ А ИЗМ + ∆ А

  А ИСТ - истинное (точное) значение величины,

  А ИЗМ - измеренное значение величины, т. е. показание прибора,

  ∆ А - абсолютная погрешность измерения.

  Ширину вилки 2∆ А называют доверительный интервал.

  Результат измерения величины А записывают в виде

  3 . Точность измерений оценивают относительной погрешностью

  ε = ∆А/ А ИЗМ * 100%

  4. Итак, для записи результата измерения и для оценки его

  точности необходимо знать

  - показание измерительного прибора А изм ,

  - абсолютную погрешность измерения ∆ А.

  Специальность: 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта ОП. 05 Метрология, стандартизация и сертификации

  
  

  Перед измерением необходимо проверить установку микрометра на нуль. Для этого вращают микровинт за трещотку до соприкосновения измерительных поверхностей пятки и микровинта и трехкратного прощелкивания трещотки. При правильной установке микрометра нулевой штрих барабана должен совпасть с продольным штрихом на стебле. В случае их несовпадения следует изменить положение барабана на стебле . Для этого закрепляют микровинт стопором и, придерживая левой рукой корпус барабана, осторожно отвинчивают установочный колпачок на пол-оборота. В результате освобождается барабан, который повертывают относительно микровинта до совпадения нулевого штриха с продольным отсчетным штрихом, после чего барабан снова закрепляют установочным колпачком. Произведенную установку необходимо проверить описанным выше способом.

  Электронные приборы и правила пользования ими

  Электроизмерительные приборы — класс устройств, применяемых для измерения различных электрических величин . В группу электроизмерительных приборов входят также кроме собственно измерительных приборов и другие средства измерений — меры , преобразователи , комплексные установки.

  Наиболее существенным признаком для классификации электроизмерительной аппаратуры является измеряемая или воспроизводимая физическая величина, в соответствии с этим приборы подразделяются на ряд видов:

  мультиметры (иначе тестеры, авометры) — комбинированные приборы

  частотомеры — для измерения частоты колебаний электрического тока;

  В процессе эксплуатации важно следить за температурным режимом и влажностью и соблюдать советы компании-производителя.Хранение аппаратуры в большинстве своем требует специальных условий.

  Основная часть измерительной техники предполагает наличие высокого напряжения, поэтому следует соблюдать основные меры безопасности – не касаться руками оголенных проводов, при необходимости применять заземление и т.д.

  Работать с оборудованием, вышедшим из строя, категорически запрещено.

  Специальность: 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта ОП. 05 Метрология, стандартизация и сертификации

  
  

  Контрольные вопросы по теме занятий:

  1. Виды шкал измерений, их особенности.

  2. Классификация методов измерений.

  3. Понятие и условия единства измерений.

  4. Классификация погрешностей измерения.

  5. Формы выражения погрешностей.

  6. Способы выражения точности измерений.

  7. Внесение поправок в результаты измерений.

  8. Критерии оценки промахов.

  9. Понятие качества измерений.

  10. Средства измерений, их классификация.

  1. Постановление Правительства РФ от 20 апреля 2010 г. N 250
  "О перечне средств измерений, поверка которых осуществляется только аккредитованными в установленном порядке в области обеспечения единства измерений государственными региональными центрами метрологии"

  Специальность: 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта ОП. 05 Метрология, стандартизация и сертификации

  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:

    
  • Конспект по изо летний пейзаж 4 класс
    
  • План конспект внеклассного мероприятия по технологии
    
  • Короны и кокошники конспект занятия
    
  • Минеральные удобрения конспект по химии 9 класс
    
  • Конспект занятия загадки природы начальная школа